Szybkie łączenie tablic wskaźników dzięki technologii ultradźwiękowej

Ultradźwięki umożliwiają wszechstronne łączenie tablic wskaźników, gdyż zlecenia zgrzewania są zindywidualizowane, podobnie jak projekty. Można tu przykładowo wymienić bezpyłowe zgrzewanie kloszy z ramą przednią, bezszczelinowe nitowanie chromowanych pierścieni dekoracyjnych lub zgrzewanie szybek wyświetlaczy bez naprężeń. Zgrzewanie ultradźwiękowe sprawdza się zwłaszcza w przypadku elementów o skomplikowanej geometrii i różnie rozmieszczonych strefach zgrzewania. Czas cyklu maszyny często jest krótszy niż 10 sekund.

Wzornictwo przedniego grilla oraz zderzaka i reflektorów odpowiada za niepowtarzalny wygląd samochodu. Wewnątrz pojazdu podobną funkcję pełni tablica wskaźników. Nadaje ona pojazdowi indywidualny charakter. Przed projektantami nie stawia się praktycznie żadnych ograniczeń, przez co inżynierowie odpowiedzialni za rozwój muszą znajdować optymalną geometrię zgrzewania, zarówno w przypadku łączenia jednoczęściowego klosza czy wielosoczewkowych elementów do przedniej ramy, jak i zgrzewania pojedynczych segmentów.

Nietrudno zauważyć przewagę technologii łączenia ultradźwiękowego nad innymi metodami łączenia, np. zgrzewaniem wibracyjnym lub laserowym. W mniej niż 10 sekund możliwe jest dokładne i wolne od naprężeń zgrzewanie do ramy nośnej kloszy wyprodukowanych z PMMA, niekiedy z krawędzią wytłoczoną na gorąco. Dzięki temu, że proces zgrzewania trwa zaledwie pół sekundy, można uzyskać wysoką wytrzymałość, bez odcisków i wypływek. Energia jest dostarczana w ukierunkowany sposób w strefie łączenia specjalnie dostosowanej do zgrzewania ultradźwiękowego, co eliminuje niepożądane rozciąganie części

Przy zgrzewaniu ultradźwiękowym nie są wymagane dodatkowe materiały eksploatacyjne, jak klej czy śruby. Zastosowanie specjalnie kondycjonowanych tworzyw sztucznych również nie jest konieczne. W porównaniu z elementami łączonymi na zaczepy zgrzewanie ultradźwiękowe zapewnia połączenie, które nie trzeszczy, a ponadto pozwala zmniejszyć koszty skomplikowanych narzędzi wtryskowych. Również w przypadku trudno dostępnych miejsc łączenia lub powierzchni elementów z konturami trójwymiarowymi istnieje możliwość zaprojektowania odpowiednich narzędzi zgrzewających (sonotrod) przy zastosowaniu metody elementów skończonych, co ma zapewnić bezpieczną produkcję.

Interesującym rozwiązaniem technicznym jest opracowana przez firmę Herrmann Ultraschall i wielokrotnie już stosowana metoda precyzyjnego montażu sonotrod. Ta specjalnie opracowana technologia sztywnego mocowania całego ultradźwiękowego zestawu drgającego z częstotliwością 20 kHz pozwala na precyzyjne pozycjonowanie sąsiadujących sonotrod w odstępach zaledwie 0,2 mm na nierzadko skomplikowanych trójwymiarowych konturach tablic wskaźników. Często wykorzystuje się też nieruchome sonotrody jako przyrząd do danego elementu. Od góry na klosz przesuwany jest stempel odlany z żywicy, który wykonuje ruch zgrzewania. Zależnie od sytuacji możliwe jest także zamontowanie nieruchomych sonotrod od góry i dosuwanie tablicy wskaźników wraz z gniazdem od dołu, w stronę sonotrod.

Obecnie zgrzewanie ultradźwiękowe tablic wskaźników nie jest wykorzystywane jedynie do mocowania kloszy. Codzienne prace obejmują również elementy dekoracyjne w rodzaju chromowanych pierścieni bądź całych ram osłaniających i szybek wyświetlaczy. W przypadku tych aplikacji z reguły wykorzystuje się nitowanie ultradźwiękowe przy częstotliwości 35 kHz. W przeciwieństwie do klasycznego zgrzewania ultradźwiękowego, gdzie dwie powierzchnie poddawane są fugowaniu, w przypadku nitowania ultradźwiękowego materiał jest plastyfikowany i formowany jest łeb nitu.

Aby jednak wykonać poprawne i pewne połączenie zgrzewane ultradźwiękowo, wymagana jest dopasowana do tej techniki konstrukcja części. Nie oznacza to wcale większego stopnia skomplikowania niż w przypadku innych metod łączenia, choć jednocześnie stanowi warunek powodzenia operacji. Przede wszystkim wiarygodny dostawca technologii ultradźwiękowej powinien zapewnić klientowi odpowiednie porady i pomoc na każdym etapie procesu wdrażania rozwiązania.

Firma Herrmann Ultraschalltechnik zaprezentuje swoją ofertę podczas targów MSV w Brnie (14-18 września, hala G1, stoisko 31) oraz na targach Fakuma w niemieckim Friedrichshafen (13-17 października, hala A4, stoisko 4108).

Więcej informacji można znaleźć na stronie internetowej www.herrmannultraschall.com.