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StahlbauArticle: Stahlbau
Sensorfolie f�r das Ultraschallschwei�en
Das Ultraschallschwei�en ist eine F�getechnik, bei der hoch-frequente ultraschallunterst�tzte akustische Schwingungen Anwendung finden, um feste Schwei�verbindungen herzustellen. Es kommt dort zum Einsatz, wo ungleiche Matealien (wie z. B. Kupfer an Aluminium) verbunden werden, oder bei d�nnen. formbaren Werkstoffen. Die Verwendung der druckempfindlichen Pressurex�-Sensorfolie erh�ht die Bindefestigkeit und f�hrt zu weniger Fertigungsfehlern beim Ultraschallschwei�en.
Durch den dauerhaften Einsatz von Pressurex� w�hrend des Aufbaus von Ultraschallschwei�ger�ten wird sichergestellt, dass der richtige Pressdruck und die richtige Einstellung zwischen der Sonotrode und dem Amboss vorhanden sind, was zu Schwei�verbindungen mit gr��erer Haftfestigkeit f�hrt und dazu beitr�gt, dass Ausschuss verringert wird und die Basis-Produktionskosten gesenkt werden k�nnen.
Zur Optimierung der Schwei�festigkeit und Vermeidung von Fehlstellen m�ssen die Sonotrode (Horn) und der Amboss w�hrend des Aufbaus genau aufeinander abgestimmt sein, damit die Sonotrode einen gleichm��igen Druck �ber die gesamte Schwei�fl�che aus�ben kann. Ein wirtschaftliches und pr�zises Verfahren zur Erzielung eines solchen Ergebnisses ist der Einsatz der druckempfindlichen Pressurex�-Sensorfolie.
Druckverteilung und-kraft zwischen zwei sich bert�hrenden Oberfl�chen aufzeigt. Platziert man die Folie zwischen der Sonotrode und dem Amboss des Ultraschallschwei�ger�ts, ver�ndert sie ihre Farbe sofort und nachhaltig und zwar direkt proportional zum Istdruck. Die genaue Druckgr��e und verteilung (in p.s.i. oder kg/cm²) kann leicht ermittelt werden, indem man die daraus resultierenden Farbver�nderungen mit einer Farbre ferenzkarte vergleicht (wie bei Lackmuspapier). Falls erw�nscht, kann die Folie noch intensiver analysiert werden. Pressurex� ist �u�erst d�nn (4 bis 8 Tausendstel Zoll) und flexibel, sodass es sich leicht an gebogene Oberfl�chen anpasst.
Die Druckabbilder zeigen Druckschwankungen auf der Schwei�zone auf, die zu einer nicht optimalen Nahtfestigkeit fiihren k�nnen. Solche Schwankungen werden gew�hnlich durch eine mangelhafte Justierung zwischen der Sonotrode und dem Amboss oder durch Schmutz bzw. R�ckst�nde an der Sonotrode verursacht. Um solche ungiinstigen Bedingungen w�hrend des Aufbaus zu vermeiden, muss zuerst das Ultraschallschwei�ger�t angeschaltet und die entsprechende Luftzufuhr eingestellt werden. Eine flache Schablone wird auf den Kontaktpunkt des Ambosses platziert, um die Dicke der zu schwei�enden Teile zu simulieren. Dann wird die Sonotrode auf die flache Schablone abgesenkt, um die H�heneinstellung zu kalibrieren, und Sonotrodenspitze und Amboss werden justiert. Dann wird Pressurex� auf die flache Schablone platziert und die Sonotrode nach unten bewegt, um einen leichten Druck auf die Folie auszu�ben. SchlieBlich wird die Sonotrodenspitze nach den Erfordernissen durch wiederholte Aufbauten mit der Sensor../../../imagesfolie justiert. Der Aufbau ist richtig, wenn die Druckdichte auf der Folie durch einen gleichmaBigen Farbton gekennzeichnet ist.
Bild 1. Pressurex� im Einsatz bei der Ultraschallschwei�ung
Bild 2. Das Bildmuster der Sonotrode auf der Pressurex� -Folie zeigt Kontaktfehler auf
Bild 3. Pressurex� -druckprofil nach der Bildauswertung (Bilder: Sensor Products)