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Schwingung – Amplitude – Frequenz

Beim Schweißen mit Ultraschall werden mechanische Schwingungen einer Ultraschallfrequenz in die zu schweißenden Materialien mit einer spezifischen Amplitude, Kraft und Dauer eingeleitet. Durch Molekular- und Grenzflächenreibung entsteht Wärme, die das Material aufschmilzt.

Das Herzstück des Ultraschall-Schweißsystems ist das Schwinggebilde. Es besteht aus dem piezoelektrischen Konverter, dem Ampli (Amplitudentransformationsstück) und der Sonotrode. Das Schwinggebilde kontrahiert und expandiert in der Ultraschallfrequenz. Die Schwingungen, die entstehen, sind Longitudinalwellen. Die Bewegung des Schweißwerkzeugs, also den Abstand zwischen dem Umkehrpunkt und der Ruhelage, nennt man Amplitude – die Werte dafür liegen beim Ultraschallschweißen zwischen 5 und 50 μm.

Amplituden und Schwingung
Definition Amplitude – Frequenz – Wellenlänge
Die Wellenlänge λ ergibt sich aus der Stoffkenngröße Schallgeschwindigkeit und der Frequenz

Die Wellenlänge λ ergibt sich aus der Stoffkenngröße Schallgeschwindigkeit und der Frequenz.

  • Definition Amplitude

    Die Amplitude a ist die halbe Schwingungsweite, d.h. von Null zum Spitzenwert.

    Einheit: Mikrometer [µm]

  • Definition Frequenz

    Die Frequenz f ist die Anzahl der Schwingungen je Zeiteinheit

    Einheit: Hertz [Hz]

  • Definition Wellenlänge

    Die Wellenlänge λ ist der Abstand zwischen zwei gleichen Zuständen entlang einer Welle.

    Einheit: Millimeter [mm]

Schematische Darstellung der Sonotrodenbewegung
Schematische Darstellung der Sonotrodenbewegung

ULTRASCHALL GRUNDLAGEN KUNSTSTOFFE_DEU

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