Ultrasoon lassen, de werking

Ultrasoon lassen is een innovatieve lastechniek die wordt gebruikt om materialen snel en nauwkeurig met elkaar te verbinden. Deze methode maakt gebruik van hoogfrequente trillingen om materialen samen te smelten zonder de noodzaak van extra lijm of toevoegmaterialen. Er is echter een belangrijk verschil tussen ultrasoon lassen van metalen en kunststoffen. In deze blog bespreken we hoe beide methoden werken, hun voordelen en hun toepassingen. Lees meer over ultrasoon lassen.

Zie ook onze andere blogs over ultrasoon lassen: Ultrasoon lassen, onze nieuwe techniek en Ultrasoon lassen: Soorten en toepassingen. Deze blogs geven inzicht in de werking van het ultrasoon lasprincipe voor zowel kunststoffen als metalen.

Hebt u vragen, neem dan gerust contact met ons op. Wij staan u graag te woord. U kunt direct bellen met +31 492 830126 of stuur een email naar contact@bseni.nl.

Hoe werkt ultrasoon lassen bij kunststoffen?

Bij het lassen van thermoplastische kunststoffen worden hoogfrequente geluidsgolven (meestal tussen de 20 en 40 kHz) gebruikt om mechanische trillingen te genereren. Deze trillingen veroorzaken wrijving tussen de te lassen oppervlakken, wat resulteert in een verhoging van de temperatuur op het contactpunt. Hierdoor smelten de materialen en vormen ze na afkoeling een sterke verbinding. Kijk hier naar een video over ultrasoon lassen van kunststoffen.

De belangrijkste machinecomponenten bij ultrasoon lassen van kunststoffen zijn:

• Generator: Zet elektrische energie om in hoogfrequente trillingen.
• Transducer: Converteert de elektrische energie naar mechanische trillingen.
• Booster: Versterkt de trillingen.
• Sonotrode: Brengt de trillingen over op het materiaal.
• Anvil (ondersteuning): Houdt de materialen op hun plaats.
• Trillingsamplitude: De amplitude van de trillingen ligt meestal tussen 10 en 100 micron en bepaalt hoeveel beweging op moleculair niveau plaatsvindt.
• Trillingsrichting: Bij kunststoflassen is de trillingsrichting meestal parallel aan het lasoppervlak, wat zorgt voor maximale wrijvingsopwekking.
• Energie-inbreng: De energie-inbreng moet zorgvuldig worden gecontroleerd om oververhitting en degradatie van het kunststof te voorkomen.

Hoe werkt ultrasoon lassen bij metalen?

Het ultrasoon lassen van metalen vereist een andere aanpak dan bij kunststoffen. Metalen smelten niet zoals thermoplasten, maar ultrasone trillingen veroorzaken plaatselijke plastische vervorming en lassen door diffusie en wrijving. Dit resulteert in een sterke, solide verbinding zonder de noodzaak van toevoegmaterialen of externe verhitting. Kijk naar een video over ultrasoon lassen van metalen.

De belangrijkste componenten bij ultrasoon lassen van metalen zijn vergelijkbaar met die bij kunststoffen, maar de trillingsamplitude en energie-inbreng verschillen om de metaalstructuur correct te verbinden zonder smelten. Meer over de verschillen in lassen.

Het onderscheid met het lassen van kunststof is terug te vinden in:

• Trillingsamplitude: De amplitude is doorgaans lager dan bij kunststoffen, meestal tussen 1 en 25 micron, om gecontroleerde vervorming van het metaal mogelijk te maken.
• Trillingsrichting: Bij metaallassen wordt vaak een schuine of oscillerende beweging toegepast, wat zorgt voor maximale materiaalversmelting op moleculair niveau.
• Energie-inbreng: De energie-inbreng moet hoger zijn dan bij kunststoffen, omdat metalen een hogere dichtheid en smelttemperatuur hebben. Dit wordt bereikt door een combinatie van druk en trillingen.

Belangrijkste verschillen tussen kunststof- en metaallassen

Samengevat zijn de verschillen bij het ultrasoon lassen van kunststoffen en metalen als volgt te beschrijven:

1. Smeltproces: Kunststoffen smelten en vloeien samen, terwijl metalen via druk en wrijving een vaste verbinding vormen.
2. Trillingsfrequentie: Voor kunststoffen ligt de frequentie meestal tussen 20-40 kHz, terwijl metalen lagere frequenties en hogere energiedichtheid vereisen.
3. Trillingsamplitude: Kunststoflassen vereist een grotere amplitude dan metaallassen.
4. Trillingsrichting: Kunststoffen worden meestal in een parallelle beweging gelast, terwijl metalen een oscillerende of schuine beweging vereisen.
5. Energie-inbreng: Metaallassen vereist een hogere energie-inbreng vanwege de grotere weerstand en hogere smelttemperaturen van metalen.
6. Toepassing: Kunststoflassen wordt vaak gebruikt in de verpakkings- en auto-industrie, terwijl metaallassen vaker wordt toegepast in de elektronica- en batterij-industrie.

Voordelen

Ultrasoon lassen heeft veel voordelen ten opzichte van andere verbindingstechnieken. Deze zijn al vaker benoemd, maar hierbij nogmaals een opsomming daarvan:

• Snelheid: Lassen gebeurt binnen enkele milliseconden tot seconden.
• Geen toevoegmaterialen: Er is geen behoefte aan soldeer, lijm of extra materialen.
• Energie-efficiëntie: De technologie verbruikt minder energie dan conventionele lastechnieken.
• Milieuvriendelijk: Geen chemische stoffen of oplosmiddelen nodig.
• Sterke en consistente verbindingen: De lassen zijn uniform en betrouwbaar. Meer over de voordelen.

Toepassingen

Ultrasoon lassen is een techniek die al decennia beschikbaar is en door de jaren heen een sterke ontwikkeling heeft doorgemaakt. Door de voordelen van deze techniek heeft ultrasoon lassen haar intrede gedaan in veel branches zoals:

• Automotive: Verbinden van kunststofcomponenten en metaalcontacten.
• Medische industrie: Productie van steriele kunststof en metalen onderdelen.
• Elektronica: Lassen van batterijverbindingen, draadverbindingen en printplaten.
• Verpakkingsindustrie: Sealen van kunststof verpakkingen en aluminium folies. Meer over toepassingen.

Conclusie

Ultrasoon lassen is een veelzijdige en efficiënte lasmethode die zowel voor kunststoffen als metalen kan worden toegepast. Hoewel de basisprincipes hetzelfde blijven, verschillen de exacte methoden per materiaal en daardoor de benodigde apparatuur. De trillingsamplitude, trillingsrichting en energie-inbreng spelen een cruciale rol in het succes van het lasproces. Dankzij de snelheid, betrouwbaarheid en milieuvriendelijke voordelen blijft ultrasoon lassen een populaire keuze in verschillende industrieën. Wilt u meer weten over ultrasoon lassen en welke methode het beste bij uw toepassing past? Neem dan Contact met ons op.

Heeft u vragen over deze blog of andere vragen? Neem gerust contact met ons op via Contact of bel ons op 0492 830126. Ons team van specialisten staat klaar om u te ondersteunen.