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Ultraschalltechnik Grundlagen Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG

Sehen Sie hier eine Animation zum optimalen Schwingverhalten von Sonotroden. Ultraschall ist Schall, dessen Frequenz jenseits der oberen menschlichen Hörbarkeitsgrenze liegt. Das heißt oberhalb von 16 KHz. Erzeugt wird der Ultraschall mit einem Generator, der die Netzspannung in eine hochfrequente Hochspannung umwandelt. HERRMANN-Systeme arbeiten mit 20 und 35 KHz. Die mit dem Generator verbundene mechanische Resonanzeinheit bestehend aus Konverter, Amplitudentransformationsstück und Sonotrode leitet die im Konverter erzeugten mechanischen Schwingungen an die Thermoplastfügeteile unter Druck weiter. In den Fügezonen wird die eingeleitete Ultraschallenergie durch Molekular- und Grenzflächenreibung dazu benutzt, die erforderliche Fügeschmelze zu erzeugen. Beim Ultraschall-Schweißen werden mechanische Schwingungen unter Druck auf Kunststoffteile übertragen. Durch Molekular- und Grenzflächenreibung entsteht Wärme, die den Dämpfungskoeffizienten des Materials anwachsen lässt. Örtlich beginnt der Kunststoff zu erweichen. Diese Reaktion beschleunigt sich von selbst, da wegen der Zunahme des Dämpfungsfaktors des plastifizierten Materials ein größerer Anteil der Schwingungsenergie in Wärme umgesetzt wird. Nach Beendigung der Schalleinleitung ist eine kurze Abkühlphase unter dem noch anstehenden Fügedruck notwendig, um das zuvor plastifizierte Material homogen zu verfestigen. Danach sind die nun mit Hilfe der Ultraschallenergie verbundenen Teile bzw. Materialbahnen weiter verarbeitbar.