Beim Ultraschallnieten plastifiziert eine Sonotrode durch gezieltes Umwandeln von Schallenergie in Wärme ein Kunststoffniet. Ein angepasster Nietkopf führt im Vergleich zu konventionellen Varianten zu höheren Festigkeiten.

Bild 1. Schliffbild einer Nietverbindung aus PA 66-GF30 mit der geringen Anbindung des Materials im Nietkopf am Nietpin

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Angepasster Nietkopf für höhere Festigkeiten beim Ultraschall-Nieten

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Höhere Festigkeit durch bessere  Geometrie

Seit 1. Januar verstärkt ein neuer Vorstand den Hersteller von Lösungen und Komponenten für den industriellen Einsatz von Ultraschall. Bereits zwei Monate vorher besetzte die Weber Ultrasonics AG die Position des technischen Leiters neu.

Personen

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Ultraschallprüfgeräte

Werkstoffprüfung

Kunststoffverarbeitung

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Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Neuer Vorstand und technischer Leiter bei Weber Ultrasonics

Herrmann Ultraschall hat die Struktur seiner Dienstleistungen unter dem Oberbegriff „Herrmann Engineering“ optimiert, zu dem jeder einzelne Schritt vom Erstkontakt mit dem Kunden bis zur Auslieferung und Inbetriebnahme der fertigen Anlage zählt.

Das neue Engineering Konzept soll dazu beitragen, die Bedürfnisse der Kunden optimal zu erfüllen

Neues Engineering-Konzept von Herrmann Ultraschall

Mit dem „Bayerischen Energiepreis“ zeichnet der Freistaat Bayern alle zwei Jahre herausragende Leistungen rund um das Thema Energie aus. Die Kurtz GmbH durfte in einer feierlichen Übergabe die Hauptpreisauszeichnung aus acht Preisträgerkategorien entgegennehmen.

Chemiefreies Recycling und Energieeinsparung bis zu 90%: Kurtz Wave Foamer mit Radiofrequenz-Technologie

Partikelschäumen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Schäumen / Reaktive Verarbeitung

Schaumstoffe

Kunststoff Werkstoffe

Schaumstoffe und Vorprodukte

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Energieeffizienz

Kurtz Ersa erhält den Bayerischen Energiepreis 2020

Integration möglichst vieler Funktionen, immer geringere Wanddicken der Bauteile – die Anforderungen an Stoßfängerverkleidungen sind im Laufe der Zeit kontinuierlich gestiegen. Dies hat nicht zuletzt Auswirkungen auf die Fügetechnik in der Endmontage.

Welche Auswirkungen hat Design auf die Fügetechnik? Dieser Frage muss sich der Automobilhersteller bzw. -zulieferer stellen

Großserientaugliche Verfahren für lackierte dünnwandige Stoßfänger mit Class-A-Oberfläche

KFZ-Zulieferer

Dienstleistungen

Der Weg zu neuen, passenden Fügetechnologien

Eine Atmosphärenplasmabehandlung kann eine Aufrauhung, Aufschmelzung oder Funktionalisierung von Kunststoffoberflächen – und damit eine bessere Klebbarkeit – bewirken. Ein Team der TH Lübeck hat untersucht, welche Faktoren entscheidend sind und welche Prüfmethoden im Praxistest überzeugten.

Der Plasmastrahl verändert die PE-Probeoberfläche 

Der Grenzflächenbereich Kunststoff/Klebstoff ist entscheidend für die Klebverbindung

Polyethylen besser kleben

Zur Abdichtung von Biopolymerverpackungen hat sich das Ultraschallschweißen bewährt. Moderne vertikale Form-, Füll- und Schließmaschinen (VFFS) sind heute dazu in der Lage, durch den Verpackungsinhalt hindurch zu versiegeln.

Branson-Ultraschallkomponenten für VFFS-Systeme von Emerson können direkt durch den Verpackungsinhalt hindurch versiegeln, wodurch Verunreinigungen eliminiert, Materialverschwendung und Fehlschweißungen bei einer Vielzahl von Produktverpackungen reduziert werden

Ultraschallgeschweißte Dichtungen für nachhaltige Verpackungen

Alles schön dicht

Das thermische Direktfügen ist eine Methode, um Metall-Kunststoff-Hybridteile herzustellen. Dafür liefert die Firma Kist + Escherich nun die kommerzielle Anlagentechnik.

hyJOIN-Fügestation der Firma Kist + Escherich zum thermischen Direktfügen von Metall mit Kunststoff

Verbindungstechnik, hybride

Thermisches Direktfügen von Metall mit Kunststoff

Gleich drei Neuheiten stellt Alpha Laser auf der Fakuma vor.

Mobiler Schweißlaser AL-Cross mit 450 W oder 600 W Faserquelle

Laserschweißen

Mobile und geschlossene Schweißlaser

Kunststoffe sind aus dem Medizinbereich nicht mehr wegzudenken – werden aber aufgrund toxischer Eigenschaften in einigen Bereichen auch kritisch gesehen. Vor allem die Verfahren im Bereich der Montage- und Verbindungstechniken stehen im Fokus. Mit einer Werkstoffumstellung von PVC auf PE oder PP und der Verwendung von Ultraschall- oder Laserschweißtechnologien können die Hersteller gleich mehrfach punkten.

Ultraschall- und Laserschweißgeräte verbinden unter anderem Infusionsbeutel ungiftig und energieeffizient. Bei Emerson werden sie unter dem Produktnamen Branson angeboten.

Medizintechnik (KU)

Sicher ist sicher

Die Verbindungsexperten von Ejot begleiten ihre Kunden schon in der frühen Entwicklungsphase von neuen Produkten. Mit Simulationstools lassen sich Eigenschaften und Montageoptionen für die Kunststoff-Direktverschraubung schon im Voraus berechnen und bieten den Entwicklern Planungssicherheit.

Zum digitalen Service von Ejot gehört eine Bauteiloptimierung mittels FEM.

Computer Aided Engineering für komplette Baugruppen

Schraubtechnik

Schrauben

Entwicklungszeit einsparen

Auf der Suche nach einer schnelleren Version des Thermokaschierens, das unter anderem für die Herstellung von Standbeuteln gängig ist, entwickelte Polifilm eine neue Technologie mithilfe einer Coronastation.

Gefertigter Musterbeutel aus einem MDO/PE-Monomaterialverbund, bedruckt im Digitaldruckverfahren.

Polifilm entwickelt Fügetechnik z.B. für Standbeutel, die ohne Hitze und Kleber funktioniert

Bei Raumtemperatur siegelnde Folie

Extrusion

Beschichten, Kaschieren, Laminieren

Corona statt Kaschieren

Bei neuen Fügeverfahren für FVK wird deren Matrix erwärmt. Die Vorhersage der Auswirkungen dieses Prozesses ist mit der passenden Simulation möglich.

Die Vorhersage des Erwärmungsverhaltens von FKV ist für moderne Fügeverfahren sehr interessant.

Fügen von Faserkunststoffverbunden

Simulation

Software

Andere Werkstoffe

Faserverbundwerkstoffe

Erwärmung von Composites simulieren

Herrmann Ultraschall: Mit passenden Parametern lassen sich vergleichbare Ergebnisse wie mit herkömmlichen Kunststoffen erzielen.

Die Resultate einer ersten Studie von Herrmann liefern eine vielversprechende Antwort zur Verschweißbarkeit von Rezyklaten. Optisch ist kein Unterschied zwischen Probekörpern aus konventionellem und rezykliertem Kunststoff erkennbar. 

Herrmann Ultraschall stellt Machbarkeitstudie vor

Kunststoff-Rezyklat

Schweißbarkeit von reinem Rezyklat  mit Ultraschall

Verbindungstechnik-Spezialist Ejot präsentiert auf der Fakuma Lösungen für die E-Mobilität

Ejot bietet ein breites Produkt-Portfolio für Anwendungen in der Elektromobilität. 

Messe Fakuma

kunststoffe-international.com

Für gute Verbindungen in der Elektromobilität

Infrarotschweißen, Ultraschallschweißen und Nieten

Die Bandbreite der Fügetechnik auf der K 2022 reichte vom mobilen Hightech-Gerät im Koffer bis hin zu großserientauglichen Anlagenkonzepten mit individueller Automatisierung.

Die Anbieter aus dem Bereich der Fügetechnik präsentierten auf der K 2022 ihre große Bandbreite an Möglichkeiten: Die reicht von mobilen Hightech-Geräten im Koffer bis hin zu großserientauglichen Anlagenkonzepten mit individueller Automatisierung.

Viele der Hersteller bieten nicht nur eine einzelne Fügetechnik an, sondern verstehen sich als Lösungsanbieter entlang der gesamten Prozesskette. Dazu zählen neben den eigentlichen Fügeverfahren auch die Montage sowie das anschließende Prüfen und Verpacken. Kunststoffe stellt in diesem Artikel einige Produkthighlights der K vor.

Als kontaktlos arbeitendes Verfahren bietet das Infrarotschweißen gegenüber dem Vibrations- und dem Heizelementschweißen unbestritten Vorteile. So ermöglicht die kontaktlose Wärmeübertragung ein partikel- und anhaftungsfreies Schmelzen von Kunststoffen.

Polymerge stellt mit dem neuen und patentierten „InfraMerge“ einen neuen Ansatz in Sachen Infrarotschweißen vor. Zur Herstellung der InfraMerge-Emitter wird erstmals ein 3D-Druckverfahren zum Einsatz gebracht. Dieses ermöglicht die Herstellung eines keramischen Strahlers in annähernd beliebiger Geometrie. Auch die Anpassung an die tatsächliche Bauteilgeometrie wird hierbei vereinfacht. Mit Betriebstemperaturen bis oberhalb von 1400 °C sind diese Emitter sehr leistungsstak.

Mit der neuesten Generation der schallgeschützten Schweißmaschinen Ultrasafe bietet Herrmann Ultraschalltechnik einen ergonomischen Handarbeitsplatz mit größerem Eingriffsbereich und flexibel einstellbarer Hubtür. Das Gerät bietet einen geschützten Arbeitsplatz, an dem Anwendungen gefahrlos, aber dennoch in kürzester Zeit verschweißt werden können (Bild 1).

Statt eines schmalen Sichtfensters fährt die gesamte Vorderseite der Ultrasafe mit stark vergrößertem Sichtfenster nach oben und gibt einen deutlich größeren Arbeitsbereich frei. Hierdurch entsteht eine neue Flexibilität für das Eingreifen und Bestücken sowie für den Wechsel der Werkzeuge und der Reinigung. Ein elektrisch höhenverstellbarer Arbeitstisch ist optional erhältlich. Damit kann der Arbeitsplatz schnell und individuell an die Körpergröße des Anwenders angepasst werden.

„All in one“-Anlage fürs Stanzen,  Prägen und Fügen

Frimo bietet eine große Palette an Technologien an. Spannend, wenn mehrere Verfahren in einem Kombigerät Hand in Hand arbeiten: Ein Beispiel hierfür ist der CombiCut, der für die Fertigung von Exterieur-Bauteilen eingesetzt wird.

Dabei legt der Bediener das Bauteil, zum Beispiel einen Stoßfänger, auf einen ergonomisch günstig angeordneten Aufnahmeschlitten. Nach dem Zyklusstart wird das Bauteil in Stanzposition gefahren. Parallel zum Stanzen und Radiusprägen kann der CombiCut optional mit Anbauteilen wie Einparkhilfen, Nebelleuchten oder Abschleppöffnungen bestückt werden. Diese werden dann in einer separaten Fügestation mittels Kleben oder Ultraschallschweißen mit dem gestanzten Bauteil verbunden. Bei Bedarf kann das Bauteil vor dem Fügen noch einmal positioniert werden.

Zu den K-Highlights am Emerson-Stand zählte eine Branson GPX PulseStaking-Plattform zum Wäremkontaktnieten (Bild 2). Die GPX-Serie, die aus drei Standardmaschinen und einem Handgerät besteht, ermöglicht eine größere Designfreiheit. Dank dieser lassen sich komplexere und empfindlichere Komponenten mit Kunststoffformteilen verbinden. Ein besonders schnelles Heiz- und Kühlverfahren eignet sich für immer anspruchsvollere Anwendungen. Dazu gehören Teile aus unterschiedlichen Materialien mit komplexen 3D-Geometrien, eng aneinander liegenden Merkmalen und zerbrechlichen oder hitzeempfindlichen Komponenten. Beispiele hierfür sind gelötete Komponenten oder Sensoren, sowie Teile, die eine größere Anzahl von gemischten, glasverstärkten, verchromten und metallisierten Kunststoffen verwenden. Die Vorteile des PulseStaking-Verfahrens kommen insbesondere bei medizinischen Geräten, Innen- und Außenbereichen von Kraftfahrzeugen, Elektronik und PC-Platinen sowie bei einer Vielzahl anderer Anwendungen zum Tragen.

Das neue Laserschweißsystem Maxi von Leister ist universell zum Laserschweißen großer Bauteile wie zum Beispiel von Scheinwerfern oder Stoßstangen einsetzbar. Auch in der Textilindustrie punktet das System beim Verschweißen wasserundurchlässiger Outdoorbekleidung. Durch seine modulare Bauweise lässt es sich an individuelle Kundenbedürfnisse anpassen. In Düsseldorf war die Workstation mit einem 6-Achs-Roboter ausgestattet (Bild 3). Neben der Ausführung mit Schublade ist das System ebenfalls mit Rundtakttisch oder für Transferband-Anwendungen erhältlich.

Emerson Automation Solutions AVENTICS GmbH 

https://www.emerson.com/branson

Herrmann Ultraschalltechnik GmbH & Co. KG 

https://www.herrmannultraschall.com

Leister Technologies AG  

https://www.leister.com

FRIMO Group GmbH  

https://www.frimo.com

Ausgabenartikel KU12-22

Bild 1. Das ergonomische Design des Ultrasafe bietet mehr Arbeitsfläche und Flexibilität. 

Bild 2. Steht für geringen Energieverbrauch: Die Branson-Anlage zum Wärmekontaktnieten.

Bild 3. Blick in die Workstation zum Laserschweißen von Leister: auf der K mit einem 6-Achs-Roboter ausgestattet.

Kontaktlose Wärmeübertragung durch 3D-gedruckten Keramikstrahler: Neuer Ansatz von Polymerge fürs Infrarotschweißen – hier bei der Bearbeitung einer Pkw-Rückleuchte.

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Infrarot, Schweißen, Nieten und Ultraschall