Drukuj

Ultradźwięki w zgrzewaniu świateł do jazdy dziennej Ultrasonic Welding of complex 3D-automotive parts with class A surfaces

Ultradźwięki w zgrzewaniu świateł do jazdy dziennej
Światła do jazdy dziennej stanowią od niedawna standard w krajach UE, a także są elementem stylistyki. Ich skomplikowana, trójwymiarowa geometria stanowi wyzwanie dla technologii łączenia. Narzędzie do zgrzewania ultradźwiękowego dopasowane jest do kształtu za pomocą sonotrod wkręcanych o różnej wysokości. Krótkie czasy cykli i indeksowane zestawy narzędzi wymiennych,umożliwiają oszczędność czasu przy zwiększającej się liczbie wariantów. Specjalista od ultradźwięków, Herrmann Ultraschall, zrealizował właśnie duże zlecenie dostawcy przemysłu motoryzacyjnego, na dwie maszyny z piętnastoma zestawami wymiennymi.

Zgrzewanie ultradźwiękowe jest już ugruntowaną w przemyśle samochodowym techniką łączenia termoplastycznych tworzyw sztucznych. Zakres stosowania tej technologii obejmuje elementy nadwozia od kabiny (tapicerkę boków drzwi, konsolę środkową) poprzez komorę silnika (osłony głowic cylindrów, osłony silnika) aż po oświetlenie, takie jak światła cofania, kierunkowskazy czy światła do jazdy dziennej.

Światła do jazdy dziennej o skomplikowanej geometrii połączenia



Ultradźwięki oszczędzają części
Wszystkie stosowane dotąd technologie łączenia osiągają granice swych możliwości w przypadku łączenia elementów asymetrycznych. Na przykład podczas zgrzewania termicznego lub gorącym lustrem występuje nierównomierny rozkład temperatur. Niektóre miejsca są zbyt gorące i ciągną się z nich włókna, inne są zimne i nie można ich homogenicznie połączyć. Podczas zgrzewania wibracyjnego potrzeba dodatkowego miejsca, a tym samym strefa łączenia wyraźnie zwiększa się. Powstaje wiele stopionego materiału, który może zostać wyrzucony na zewnątrz. Narzędzia ultradźwiękowe drgają z częstotliwością drgań własnych 20 000 Hz albo większą i mogą osiągać granice swych możliwości w przypadku zgrzewania skomplikowanych elementów asymetrycznych. Jeżeli jednak narzędzie zgrzewające, sonotroda, jest prawidłowo skonstruowane metodą elementów skończonych (FEM) i równomiernie rozprowadza drgania w strefie łączenia, to technologia łączenia ultradźwiękowego wykazuje następujące zalety:
  • Delikatne części o klasie powierzchni A pozostają w stanie idealnym
  • Bezpośrednie doprowadzenie energia chroni reflektory i diody
  • Realizacja kształtów trójwymiarowych staje się łatwiejsza
  • Krótkie cykle zgrzewania, pomiędzy 100 a 300 ms
  • Mniejszy "footprint" urządzenia w porównaniu z innymi technologiami wykonywania połączeń