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.
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]
FUNDAMENTALS OF PLASTICS
