Ultrasonisch lassen uitgelegd: Naadloze verbinding zonder bevestigingsmiddelen

Montages die geen connectors of bevestigingsmiddelen vereisen zoals nagels, bouten, lijmen, of solderen om de materialen te binden, hebben het voordeel van minder zwakke punten. Zelfs tijdens montage worden veel componenten geschropt door bevestigingsfouten zoals beschadigde draadgangen of schade aan de schroefkop.

Ultrasonisch lassen overwinnt deze productieuitdagingen en gaat er een stap verder. Het is een van de weinig letselprocessen die ongelijke materialen samen kan voegen, zoals kunststof en metaal.

Voordelen van ultrasonisch lassen

Ultrasonisch lassen gebruikt de warmte die gegenereerd wordt door mechanische beweging op hoge frequentie om effectief twee materialen te lassen of te verbinden. Het proces converteert hoge-frequente elektrische energie in hoge-frequente mechanische beweging samen met kracht. Het gehele proces creëert voldoende wrijvingswarmte om zowel kunststofmaterialen samen te smelten en te verbinden of met andere materialen.

Het belangrijkste voordeel van ultrasonisch lassen is dat het een zeer schone, strakke, en hoge-kwaliteit afdichting produceert zonder het gebruik van vulmateriaal zoals lijm of soldeer. Het resultaat is een product zonder zichtbare naden aan verbindingen, wat resulteert in een product dat visueel aantrekkelijker en hygiënischer is.

Ultrasonisch lassen is ook een sneller proces omdat er geen medewerker of machine nodig is om zowel bevestigingsmiddel als gereedschap te hanteren. De hogere productiviteit en lagere productiekosten vertalen zich in meer winst voor fabricanten.

En ultrasonisch lassen slaat andere niet-bevestigingsmiddel verbindingsmethoden zoals lijmen, lassen, of solderen, omdat er geen uithardingstijd of droogtijd is. Vandaag de dag zijn ultrasonische letselprocessen hooggeautomatiseerd, wat resulteert in kostenbesparing op arbeidskrachten. De resulterende hogere winsten zijn direct verbonden met de productie van producten die met ultrasonisch lassen gemaakt worden, die tegen competitieve prijzen en met hogere kwaliteit verkocht kunnen worden.

Wat is het verschil tussen ultrasonisch lassen en trillingslassen?

Tijdens het typische trillingslassen van thermoplasten, zal één van de twee delen bewegen op hoge frequentie onder druk om de wrijvingswarmte te genereren die nodig is om de twee oppervlakken te binden. Maar deze frequentie is veel lager dan de frequenties die gebruikt worden bij ultrasonisch lassen.

Bij ultrasonisch lassen wordt elektrische energie omgezet in trillingsenergie van ongeveer 20 kHz (meest gebruikt) of 40 kHz (gebruikt voor kleine, delicaatere delen). Vergelijk dit met de meeste industriële trillingsletsmachines die werken met letsfrequenties van 120–240 Hz.

Ook is de amplitude (de meting van trilling of oscillatie, gemeten vanaf de evenwichtspositie) van trillingslassen groter, typisch tussen 0,4 en 1,8 mm. In tegenstelling, zijn ultrasonische letsamplitudes veel kleiner, tussen 25 en 125 micron of 0,025-0,125 mm.

Hoeger de golfamplitude, des te hoger de frequentie, wat resulteert in een snellere en betere kwaliteit letsel. Werkelijk, letstijden voor ultrasonische processen kunnen tussen 1 en 3 seconden vallen, terwijl dezelfde trillingslets een cyclus in het 5-10 seconden bereik zou nemen.

Ultrasonisch lassen wordt aanbevolen voor kleinere delen onder 6 inch, en zelfs miniatuur elektronische componenten. Dit is een van de grootste voordelen aangezien zo veel van onze elektronische producten afhankelijk zijn van goede lassen op extremelijk kleine onderdelen zoals oortjes en veel luchtvaart- en auto-componenten en medische producten.

Beste toepassingen van ultrasonisch lassen

Ultrasonisch lassen wordt gebruikt in verrassende toepassingen vanwege de mogelijkheid om thermoplasten samen te voegen zonder een naad te achterlaten. Sportschenen, rubber banden, en plastic sporttassen zijn enkele consumentenproducten die met deze goedkopere verbindingsmethode gemaakt worden.

De medische industrie vereist rubber- en kunststofmedische hulpmiddelen die zonder naden zijn, wat ze hygiënischer en makkelijker te reinigen maakt. En deze items blijven lichtgewicht omdat dit type letselproces geen ander materiaal vereist om de verbinding te bevestigen. Het is het devicemateriaal zelf dat gebruikt wordt om een niet-lekkende, volledig afgedichte verbinding te vormen op een breed scala aan medische hulpmiddelen en producten.

De computer- en elektronica-industrieën profiteren van behuizingen die vocht kunnen weerstaan door de afdichting die ultrasonisch lassen creëert. De thermoplastische verbindingen die gebruikt worden in printplaten, bedradingsverbindingen, en kabelbanden zijn van betere kwaliteit en betrouwbaarder door dit type letselproces.

Ultrasonische bevestigings- en snijprocessen zijn geautomatiseerd, wat veel van de fouten verwijdert die geïntroduceerd worden door traditionele productiemethoden op kleine, complexe, of delicaatere montages. Doorheen de auto-, scheepsbouw-, en luchtvaartindustrieën, heeft ultrasonisch lassen snellere productie en grotere kwaliteitszekerheid ingevoerd.

STE voor ultrasonisch lassen

Special Tool & Engineering (STE) levert de productie-industrieën al meer dan 20 jaar engineering, ontwerp, en productieoplossingen. Als leider in het produceren van gereedschappen voor de auto-, huishoudelijke apparaten, kantoorapparatuur, elektronica- en verpakkingsindustrieën, promoten we constant onze operaties om te profiteren van high-tech technologieën en opkomende best practices.

Onze toewijding aan kwaliteitsproducten en expert advies heeft ons de reputatie opgeleverd voor het leveren van uitzonderlijke resultaten, en we hebben langdurige partnerschappen met onze klanten ontwikkeld hierdoor. Neem contact met ons op voor meer informatie.