Schweißen mit Ultraschall



Ultraschall- Schweißen ist eine innovative Technologie, welche zum Verbinden und Schneiden von Materialien mit thermoplastischen Eigenschaften in der Textilindustrie angewendet wird. Dabei werden diese Materialien lokal erhitzt, thermoplastische Komponenten verschmelzen miteinander und durch gleichzeitig wirkenden Druck werden sie untereinander verbunden, einzeln geschnitten oder verbunden und geschnitten.


Gegenüber anderen Schweißverfahren eignet sich das Ultraschall-Schweißen besonders, wenn schnelle Prozesszeiten bei hoher Prozesssicherheit gefragt sind oder wenn keine weiteren Zusatzstoffe oder Lösungsmittel verwendet werden sollen. Außerdem zeichnet sich das Ultraschall-Schweißen durch die Qualität, die Festigkeit und die exakte Reproduzierbarkeit der Schweißnähte aus.

An der Fachgruppe Textil- und Ledertechnik läuft derzeit unter Leitung von Prof. Dr. rer. Nat. Hardy Müller das AiF- geförderte Projekt „Entwicklung eines modularen Gerätesystems zum Ultraschallschweißen von technischen Textilien (IUST)“.


Dieses Bild zeigt, wie das Gerät im Inneren aufgebaut ist. Die Ultraschallwellen durch laufen die einzelnen Bestandteile waagerecht. Und werden dann in der Sonodrode in senkrechte Wellen umgewandeln. So schwingen die Wellen zwischen den zwei Scheiben hin und her und erzeugen eine Schweißnaht bzw. einen Schnitt. Dies ist abhängig von der Materialität des Stoffes, der entstehenden Temperatur und der Geschwindigkeit des Schweißen. Diese Faktoren müssen gut auf einander abgestimmt sein, um das gewünschte Ziel zu erreichen.


Die nötige Wärme wird durch eine hochfrequente mechanische Schwingung erreicht, welche zwischen den Bauteilen durch Molekular- und Grenzflächenreibung entsteht. Somit gehört das Ultraschallschweißen zur Gruppe der Reibschweißungen.

Dank des Fachbereichs Textil- und Ledertechnik können wir dieses Verfahren ausprobieren und in unserem Objekt anwenden.