Elektromotorischer Antrieb + Vorwärmung = Partikelarme Schweißnaht
Das Vibrationsschweißen hat sich besonders in der Automobilindustrie mit kurzen Zykluszeiten und hohen Verbundfestigkeiten bei Großteilen und anderen anspruchsvollen Anwendungen etabliert.
In der jüngeren Vergangenheit gewann jedoch die Forderung nach einer Fügezone mit geringster Partikelabgabe und besserer Optik zunehmend an Bedeutung.
BRANSON beantwortet diese Anforderung durch die Technik „Clean Joint“ - das Vorwärmen der Schweißzone sowie verkürztes und dynamisches Verfahren des Schweißwerkzeuges durch einen elektromotorischen Antrieb.
| Vibrationsschweißen mit CleanJoint |
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Vorwärmen mit Infrarotstrahlern (IR+):
Mittels einer in den Werkzeugaufbau integrierten Vorplastifizierung der Fügeflächen kann der partikel- und fusselförmige Austrieb in den ersten beiden Vibrations-Prozessphasen vermieden werden. Dabei lässt eine berührungslose Erwärmung durch spezielle konturfolgende, mittelwellige Metallfolienemitter den Vibrationsschweißvorgang „in Schmelze“ starten diese saubere Verbindungen erzeugen. Gleichzeitig können die für den jeweiligen Werkstoff erforderliche Reibleistung und Schweißzeit verringert werden.
Vorteile/Nutzen
- Vermeidung von Trockenreibung und lokaler Schmelzebildung zu Beginn des nachfolgenden Vibrationsschweißens
- Robuste, hochflexible und werk-/füllstoffunabhängige Strahlungserwärmung
- Homogener, kerbarmer Schweißwulst ohne Fusselbildung / messbaren partikulären Austrieb
- Saubere Schweißverbindungen mit erhöhter Langzeit-Festigkeit
- Moderater Zusatzaufwand für signifikant verbesserte Nahteigenschaften und deutlich erweitertes Applikationsspektrum des Vibrationsschweißens
- Höhere 3D-Flexibilität in Schwingrichtung (materialabhängig)
- Geringerer Schwingfreiraum möglich, da bereits Energieeinbringung durch Vorwärmung (materialabhängig)
Elektromotorischer Antrieb:
Zum Reduzieren nicht nur der gesamten Prozesszeit hat Branson für dieses Schweißverfahren den elektromotorischen Hubtischantrieb entwickelt. Denn die zusätzlichen Verfahrwege für das Vorwärmens müssen sehr schnell erfolgen, um die Fügezonen ohne negativen Wärmeverlust für das anschließende Vibrationsschweißen in Kontakt zu bringen. Konventionelle Antriebe stoßen hier schnell an ihre Grenzen.
Die Plastifizier- und Fügekraftsteuerung kann zudem im optimalen Zusammenspiel zwischen elektromotorischem Antrieb und Prozesskontrolle schweißphasengerecht ablaufen
Generell ist dieser Antrieb leiser, sauberer, wartungsfreundlicher und dynamischer als andere Antriebe. Und er ist hinsichtlich Fertigungssicherheit und Reproduzierbarkeit zukunftweisend.
Vorteile/Nutzen
- Erhöhung der Hubtischgeschwindigkeit auf max. 500 mm/s
- Reduzierung der Taktzeiten (generell und besonders in Verbindung mit IR-Vorwärmung)
- Leise, hochdynamische und präzise Verfahrbewegungen
- Maximale Schweißkräfte (25000 N) werden durch speziell entwickelte modulare Linearantriebsstränge erreicht
- Integrierte Kraftregelung