Lors de la connexion depuis Plastiques qui s'assied Soudage par ultrasons de plus en plus courant dans de nombreux secteurs. C'est sûr, efficace, économe en énergie, précis, écologique, durable et plus encore. Nous présentons ici des innovations telles qu'un nouveau procédé en combinaison avec le Collage thermosonique. Ou lisez comment il se compare à ce qui a été principalement utilisé jusqu'à présent thermoscellage exécute et comment il améliore la qualité de la connexion des pièces en plastique critiques dans le fabrication du corpsg assure.

Contenu

• Combinaison de collage par thermocompression et de soudage par ultrasons
• Comment le soudage par ultrasons réduit l'empreinte écologique
  • Avantages du soudage par ultrasons
    • Comparaison du thermoscellage et du soudage par ultrasons
    • Comparaison de la consommation d'énergie des ultrasons par rapport au thermoscellage
    • Comparaison de la consommation de matière du soudage par ultrasons par rapport au thermoscellage
  • D'autres facteurs importants
• Soudage par ultrasons automatisé de petites séries de carrosseries
  • Passé au soudage par ultrasons automatisé
    • Voici comment fonctionne le soudage par ultrasons avec une sonotrode
    • Systèmes de soudage par ultrasons personnalisés
  • Confiance grâce à la qualité lors de l'acceptation
    
    

Combinaison de collage par thermocompression et de soudage par ultrasons

12.01.2023/XNUMX/XNUMX | Avec le soudage par ultrasons, la température et la pression de collage peuvent être réduites. Cela améliore le processus de collage, dont profite en particulier la production de semi-conducteurs. Par exemple, la liaison sans soudure permet une liaison flip-chip Technologie de collage die-to-die Connexions de réseau de zone. Cette technique connecte des réseaux de bosses en or situées sur la face inférieure d'un circuit intégré à des plots plaqués or sur un substrat. Cet assemblage simple, sec et propre utilise un collage par thermocompression.

Pour un excellent mixage pop de vos pistes il est primordial de bien Collage thermosonique (TSB) commence par un substrat placé sur un plateau chauffé et maintenu en place par le vide. La puce est maintenue par un outil pick-and-place avec une pince de matrice conçue pour les applications de collage thermosonique. Dès que la reconnaissance de formes Tresky a aligné la puce sur le substrat, les bosses des plots d'or sont mises en contact avec le substrat. Lorsque la force d'adhérence requise est atteinte, le courant de soudage par ultrasons est appliqué pendant une durée définie.

La technologie verticale Tresky garantit une coplanarité et un parallélisme stables et précis sur toute la course de l'axe Z, ce qui permet d'obtenir des copeaux collés avec précision. "En combinaison avec le contrôle de la force, un excellent résultat de connexion peut être obtenu à n'importe quelle hauteur, grâce auquel des paramètres décisifs tels que la force, la température, la puissance du soudage par ultrasons et le temps de processus peuvent être programmés individuellement", assure Daniel Schulze, directeur général de Tresky GmbH.

En plus d'une pince IP, l'utilisation d'une pince supplémentaire est une option collet de canal lorsque l'accès à l'outil est restreint ou qu'il doit être aligné par les deux côtés de la puce. Des facteurs tels que le mouvement cyclique de la pince pendant le processus US, la surface sensible de la puce et le transfert de chaleur indiquent si une pince est adaptée au TSB. La nouvelle liaison thermosonique permet l'utilisation de puissance et de pinces américaines, avec lesquelles une excellente connexion entre la puce et le substrat peut être mise en œuvre.

Comment le soudage par ultrasons réduit l'empreinte écologique

11.10.2022 | Le soudage ou le thermoscellage est utilisé pour la fixation, la connexion et l'assemblage des plastiques depuis les années 1950 à ce jour généralement accepté technologie de connexion. Mais est-il suffisamment respectueux de l'environnement et adapté pour réduire le CO₂ pour réduire l'empreinte ?

Patrick O'Sullivan, spécialiste produit chez Emerson, Branson Welding and Assembly, recommande plutôt le soudage par ultrasons : « Le soudage par ultrasons existe depuis les années 1960, presque aussi longtemps. C'est fiable et rapide.

Avantages du soudage par ultrasons

De plus, les offres de soudage par ultrasons en termes de Durabilité de nombreux avantages. Et ce sont les suivants :

• weniger Stromverbrauch
• weniger matière plastique pour une fermeture fiable
• plus efficace sceau à partir de matériaux issus de l'agriculture biologique et recyclés
• moins de déchets
• aucun adhésifs, solvant ou autres consommables nécessaires.

Pris ensemble, le soudage par ultrasons d'une chaîne de montage entraîne un um 25 % de CO en moins₂ Empreinte.

Comparaison du thermoscellage et du soudage par ultrasons

Quand thermoscellage les surfaces des composants sont maintenues ensemble. Des barres de soudure chauffées sont appliquées sur un ou les deux côtés. La chaleur circule (conduction) des bandes à travers le matériau jusqu'à la surface d'étanchéité. Ici, les surfaces en contact fondent pour former un lien. Le contrôle de l'étanchéité par conduction est simple : le soudeur sélectionne la température, la pression et le temps de séjour en fonction des propriétés de fusion des plastiques à assembler.

Quand Soudage par ultrasons la chaleur et la pression sont générées et utilisées différemment. Des vibrations avec une fréquence et une amplitude précises créent de la chaleur entre les surfaces des couches thermoplastiques. Les paramètres force, pression et vitesse sont vérifiés et les résultats de soudage sont optimisés en fonction des résultats. La chaleur de friction fait fondre l'intérieur de ces surfaces. La connexion permanente est créée sous la pression.

Comparaison de la consommation d'énergie des ultrasons par rapport au thermoscellage 

Étant donné que la chaleur requise pour le thermoscellage est générée par une barre chauffée par résistance, le éléments de soudage maintenu à température de fonctionnement 100% du temps. Cela crée beaucoup de chaleur, qui est non seulement transférée à la zone de soudage, mais également à la zone autour du dispositif de scellement et est essentiellement perdue.

Capteurs à ultrasons pour la distance, la distance et le niveau

Dans le cas du soudage par ultrasons, par contre, la chaleur est frottement à haute fréquence généré et le scellement est terminé en seulement 100 ms. Sauf pendant cette brève période, l'outil reste froid. Beaucoup plus d'énergie est nécessaire pour le chauffage par résistance que pour générer les vibrations ultrasonores. Le tableau 1 montre un potentiel d'économie de 25% en consommation d'énergie.

Comparaison de la consommation de matière du soudage par ultrasons par rapport au thermoscellage

En général, pour assurer un joint de qualité, le thermoscellage utilise un soudure de 0,5 pouce généré. Supposons qu'un emballage ait une soudure de 0,5 pouce en haut et en bas. Ensuite, un pouce complet de matériau (2,5 centimètres) est utilisé pour la seule zone de soudure.

D'autre part, deux soudures par ultrasons comparables nécessitent seulement 0,25 pouces de la longueur totale du paquet (0,125" chacun en haut et en bas), économisant 0,75" (1,9 cm) par paquet. Le tableau 2 montre les économies de matériau possibles en utilisant un sac de 6 pouces (15 cm) comme exemple.

D'autres facteurs importants

Matériaux thermosensibles, biosourcés et recyclés : Pour les matériaux thermosensibles, auxquels biopolymères à base de matériaux de source non fossile et de certains matériaux recyclés, les températures élevées et les temps de cycle plus longs impliqués dans le thermoscellage peuvent entraîner des dommages matériels. Ce problème n'existe pas avec la technologie à ultrasons, car le chauffage est minime et de courte durée et peut être contrôlé très précisément par le contrôleur de soudage.

Moins de déchets: Contrairement aux soudeuses à chaud, les soudeuses à ultrasons ne sont pas affectées par la contamination sur la surface de soudure. Les résidus de produit ou les huiles résiduelles qui se trouvent dans la zone de soudage pendant le processus de remplissage sont expulsés lors de la compression de l'emballage et de l'application d'énergie ultrasonique. Le thermoscellage peut compromettre l'intégrité du joint. Dans ce cas, l'ensemble de l'emballage et son contenu doivent être jetés.

ultrason par rapport à Adhésifs: Jusqu'à présent, dans cet article, nous avons couvert les différences entre le soudage par ultrasons et le thermoscellage. Cependant, si nous voulons la durabilité du processus de scellage par ultrasons et son CO total₂-En ce qui concerne l'empreinte, il est logique d'examiner une autre méthode d'étanchéité couramment utilisée, l'utilisation d'adhésifs et de solvants. La technologie ultrasonique ne nécessite aucun consommable supplémentaire. De plus, la manipulation des solvants - parfois utilisés pour coller les plastiques ou pour nettoyer les applicateurs de colle - pose inévitablement un problème environnemental important qu'il convient d'éviter autant que possible.

Chauffage infrarouge pour des processus thermiques efficaces dans l'industrie

Le soudage par ultrasons offre clairement d'importants avantages environnementaux et de durabilité par rapport au thermoscellage et à d'autres techniques. Cependant, il n'est pas toujours clair dès le départ quelle technologie représente la solution idéale pour une application de fabrication spécifique. Emerson et sa marque Branson (TM) pour les systèmes de soudage et d'assemblage apportent un soutien et une aide à la décision. 

Emerson Branson Welding and Assembly exposera au K 2022.

Soudage par ultrasons automatisé de petites séries de carrosseries

29.01.2021/XNUMX/XNUMX | Lors du réglage des voitures, il s'agit soit d'une mise à niveau optique, soit d'une amélioration des performances du moteur. Seuls quelques tuners combinent de manière optimale les deux, comme le font des entreprises de finition mondialement reconnues pour les marques haut de gamme. En coopération avec osbra Les pièces moulées réussissent grâce à Soudage par ultrasons ab MTH la connexion de haute qualité et automatisée des composants critiques en plastique.

La production de peint Corps Pièces jointes pour Industrie automobile est l'une des compétences clés d'Osbra Formteile GmbH. Le partenaire système pour les solutions en plastique produit, entre autres, des pare-chocs, des ailes, des couvercles de radiateur, des seuils, des diffuseurs, des extensions de roues et d'autres panneaux.

Les utilisations d'Osbra sont dans les zones Pkw ainsi que camion trouver. Les clients achètent des composants de haute qualité dans la couleur du véhicule. Les pièces moulées intérieures et extérieures du fournisseur recherché de petites et moyennes séries sont d'une qualité telle qu'elles apportent une contribution décisive au raffinement et à la personnalisation de véhicules de haute qualité. Rien que pour la finition, Osbra a construit un hall avec 2014 m² de surface de production en 1500.

Toutes les technologies proposées peuvent être réalisées sur place. En plus du fraisage CNC, de la technologie d'estampage, de l'estampage à chaud et d'autres technologies adhésives, le soudage par ultrasons comprend également Rejoindre les technologies à. En ce qui concerne le soudage par ultrasons, le spécialiste des pièces moulées collabore avec Maschinenbau Technologie Herrde, ou MTH en abrégé.

Passé au soudage par ultrasons automatisé

Jusqu'en 2018, Osbra avait encore les travaux de soudure sur des composants tels que les couvercles de radiateur et les extensions de passage de roue artisanal mis en œuvre. S'il s'agit d'un critère de qualité dans la production horlogère ou dans l'industrie du meuble, l'appréciation dans l'industrie automobile est différente.

Laut Sébastien Ohler, Responsable de la finition chez Osbra, cela vaut également pour l'industrie des fournisseurs. «Le soudage manuel prend non seulement beaucoup plus de temps que l'automatisation, mais il n'est pas non plus fiable. Depuis le passage à l'automatisation soudage avec les ultrasons, nous avons livré plus de 100.000 XNUMX extensions de roues soudées et masques de phares. Cette étape était exactement la bonne pour répondre aux exigences de qualité élevées de nos clients avec des quantités croissantes. "

Comme Osbra n'avait aucune expertise dans les machines spéciales utilisant le soudage par ultrasons jusqu'en 2018, les responsables ont fait appel à MTH. Le fabricant de la machine est reconnaissant depuis plus de 25 ans Fabriqué en Allemagne en tant que partenaire éprouvé pour les applications d'assemblage et d'assemblage de plastiques dans la production automobile, médical, Technologie industrielle et industrie textile.

Avec la série et les solutions spéciales de Henstedt-Ulzburg dans le Schleswig-Holstein, les composants en plastique peuvent être traités rapidement, facilement et durablement. Une base pour le succès de MTH sont Handschweißgeräte. Connectés à un générateur d'ultrasons, les dispositifs en forme de pistolet peuvent être utilisés pour joindre les pièces en plastique thermoplastique par soudage par ultrasons.

Voici comment fonctionne le soudage par ultrasons avec une sonotrode

Dans le processus de soudage par ultrasons, l'introduction de vibrations mécaniques à haute fréquence provoque ce que l'on appelle Sonotrodes ou des outils mis en vibrations de résonance. Les sonotrodes transfèrent ensuite les vibrations à la pièce sous pression, ce qui génère une chaleur de friction. Grâce à la sonotrode, les pièces en plastique deviennent brièvement visqueuses.

Voitures autonomes du point de vue d'un équipementier automobile

Les composants thermoplastiques se sont à nouveau refroidis exact connectés les uns aux autres. Le principe de fonctionnement est le même pour les machines spéciales de MTH, mais l'assemblage des plastiques est entièrement automatisé selon des paramètres spécifiés. De cette manière, un nombre prédéfini de points de soudage peut être appliqué aux composants introduits dans le système avec une précision millimétrique en peu de temps.

Fondateur de l'entreprise Mathias Herrde familier avec les associés drive- Et Technologie de contrôle également fabriqué en Allemagne. Cela empêche les pièces de glisser. La soudure est créée avec une précision extrême même après des centaines de milliers de cycles.

Systèmes de soudage par ultrasons personnalisés

Avec les systèmes de soudage par ultrasons fabriqués individuellement, les exigences les plus élevées du célèbre allemand Marques automobiles premium remplir. Une marque connue depuis plus de 40 ans pour ses véhicules tout-terrain de première classe a placé la barre très haut pour les fournisseurs en termes de qualité et de quantité d'achat pour les nouvelles extensions de passage de roue et la calandre d'une série modernisée à succès.

docteur Thomas Freudenberg, Directeur général et propriétaire majoritaire d'Osbra et son équipe voulaient innover dans la production. Les références automobiles de MTH ont assuré la confiance nécessaire pour le démarrage de la nouvelle coopération et ont également dépassé la distance de 800 km entre les deux sites.

«La collaboration avec MTH était ce que nous espérions. M. Herrde et son équipe nous ont non seulement soutenus avec leur savoir-faire, mais ont également pu répondre aux changements dans le processus dans un délai très court normes de qualité réagir », déclare Sebastian Ohler.

Confiance grâce à la qualité lors de l'acceptation

Nachdem mourir Acceptation du premier système Le soudage par ultrasons a été réalisé par les deux sociétés sur site dans l'extrême nord, mais cette étape a été supprimée pour la deuxième commande et le système de soudage par ultrasons pour le revêtement du radiateur a été livré directement à l'Allgäu par un transporteur.

Mathias Herrde se souvient: «Nous avons tout donné Transport spécial pourrait rejoindre l'A7 le plus tôt possible ici à Henstedt. Lorsque l'équipe de M. Ohler a appelé 12 heures plus tard que tout était bien arrivé à l'autre bout de l'A7 et déchargé en toute sécurité, nous avons été ravis. "

Les deux systèmes de soudage par ultrasons fonctionnent correctement depuis la mise en service Deux ou trois quarts de travail. «En raison de certains changements et de nouvelles normes de qualité de la part de notre client, nous avons dû progressivement apporter des modifications aux deux machines. Grâce à la coopération et au soutien de MTH, ceux-ci se sont déroulés sans problème et ont pu être mis en œuvre rapidement », explique Sebastian Ohler.

L'ancien pilote de rallye Mathias Herrde est également fier d'eux Partenariat: «Nous avons pu montrer à nouveau que MTH ne fixe pas seulement des normes dans les ateliers pour la réparation de composants en plastique pour les appareils de soudage manuels. En plus de nos machines spéciales pour la production en série de couvercles de compartiment moteur, de bouchons d'airbag ou de compartiments à gants, le travail d'Osbra montre qu'avec le soudage par ultrasons automatisé de MTH, vous êtes également dans la première ligue en ce qui concerne le raffinement des véhicules de luxe. "

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