KLN Ultraschall AG | Kunststoffverbindungstechnik, Industrielle Reinigungstechnik – Vibrationsreibschweißen
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Vibrationsreibschweißen

Vibrationsreibschweißen

Vibrationsschweißen

Das lineare Vibrationsschweißen ist schon seit mehr als 20 Jahren fester Bestandteil unseres Produktprogrammes. Innerhalb kürzester Zeit wurde damals das Maschinenprogramm “LVW“ entwickelt. LVW steht in unserem Haus für Lineares-Vibrations-Schweißen.

Das Maschinenprogramm der LVW-Serie deckt mit seiner Bandbreite kleinere Applikationen durch Anlagen von einer Breite von ca. B = 500 mm und große Applikationen bis zu einer Breite von B = 2000 mm wie z. B. Paletten, Instrumententafeln und Stoßfänger ab.

KLN LVW Vibrationsschweißen

Unsere Standardanlagen werden prinzipiell mit einem hydraulischen Hubtisch ausgerüstet. Es kann, je nach Anlagengröße, eine Anpresskraft bis z. B. 70 kN aufgebracht werden. Dies ist für große Saugrohre aus PA 6.6 GV30 mit großem Verzug oder sehr großen Schweißflächen notwendig. Alle unsere Vibrationsanlagen werden seit einigen Jahren mit unserem patentierten CPC-System ausgerüstet. Durch diese Art der Regelung, integriert im Umrichter, wird in der Vibrationseinheit immer mit optimaler Resonanzfrequenz das System angeregt. Dadurch wird ein niedriger Energieverbrauch in der Reibphase garantiert.

Durch die ständige “Optimierung“ der Frequenz muss die Frequenz auch nicht als Parameter an der Anlage eingegeben werden. Die KLN-Antriebssysteme sind dadurch auch unabhängig vom Werkzeuggewicht. Das Werkzeuggewicht ist lediglich nach oben limitiert, auf Grund der mechanischen Auslegung und der hohen Beschleunigungskräfte, die in diesen Systemen auftreten.

Die integrierte Frequenzregelung und eine spezielle, hierzu entwickelte Hardware erlauben es uns auch, Systeme extrem schnell anzuschwingen und aktiv am Ende des Vibrationsvorganges abzubremsen.

KLN CPC-Verfahren

Das schnelle Anschwingen führt zu verringerter Flusenbildung und durch das aktive Abbremsen kann bei einigen Werkstoffen eine erhöhte Schweißnahtfestigkeit erzielt werden.
Mit dieser Weltneuheit ist KLN offensichtlich der große Wurf auf dem Sektor Vibrationsschweißen gelungen. Das neue System resultiert aus über 40 Jahren Erfahrung in der Schweißtechnik für Kunststoffformteile, insbesondere bei den Reibschweißverfahren: Vibrations-, Ultraschall- und Rotationsreibschweißen.

Ohne CPC
Ohne CPC

Mit CPC
Mit CPC

Unser Vibrationsprogramm unterliegt einer kontinuierlichen Weiterentwicklung. So haben wir in den letzten Jahren ein servomotorisches Antriebssystem entwickelt. Dadurch lassen sich Hubtischgeschwindigkeiten von > 0,5 m/sec. erzielen bei höchster Positioniergeschwindigkeit.

Die servomotorischen Antriebe gibt es in einigen Anlagen heute als Standard. Auf Wunsch können wir aber auch in jede unserer Anlagen dieses System integrieren.

Die CPC-Technik ist seit Jahren mit ihren Vorteilen zu unserem Standard geworden.

 

Technische Daten

Modell LVW 2032 LVW 2046 LVW 2346 LVW 2261
Schwingkopffrequenz (Hz) -260 -260 -240 -240
Amplitude (mm) 0,35 - 1,0 0,35 - 1,0 0,35 - 1,0 0,35 - 1,0
Flügelfläche (cm²) ~300 ~300 ~500 ~500
Hubtischabmessungen (BxT mm) 800 x 500 1000 x 500 1200 x 600 1550 x 560
Max. Fügekraft (kN) 12 19,8 30 30
Oberwerkzeuggewicht (kg) max. 0-40 0-50 0-80 0-80
Touchpanel-Bediengerät (Zoll) 6" 6" 6" 10"
Antrieb Hydraulisch Hydraulisch Hydraulisch Hydraulisch
 

Technische Daten

Modell LVW 2261se LVW 2371 LVW 2371se LVW 2871
Schwingkopffrequenz (Hz) -240 100-150 100-150 100-150
Amplitude (mm) 0,35 - 1,0 0,35 - 1,80 0,35 - 1,80 0,35 - 1,80
Flügelfläche (cm²) ~500 ~600 ~600 ~600
Hubtischabmessungen (BxT mm) 1550 x 560 1800 x 600 1800 x 600 1800 x 700
Max. Fügekraft (kN) 30 47 40 47
Oberwerkzeuggewicht (kg) max. 1-120 0-220 0-220 0-240
Touchpanel-Bediengerät (Zoll) 10" 10" 10" 10"
Antrieb Servo Hydraulisch Servo Hydraulisch
 

Vibration & Vorwärmung

Heute bieten wir Ihnen zu allen unseren Anlagen auch die Möglichkeit mit Infrarottechnologie die zu schweißenden Bauteile vorzuwärmen, um die Fusselbildung zu minimieren. Der IR-Strahler wird hierzu in das Unterwerkzeug integriert.

Zu allen unseren Anlagen bieten wir Ihnen unsere Unterstützung bei der Bautteilauslegung, der kompletten Schweißwerkzeugauslegung, Konstruktion und dem Bau des Werkzeuges an. Unsere Werkzeuge werden zum größten Teil komplett bei uns im Haus gefertigt, optimiert und, wenn nötig, auf unseren Laboranlagen “eingefahren“.

Vibrationsreibschweißen LVW 2032

 

Schweißbare Kunststoffe

Von besonderer Bedeutung sind teilkristalline, unverstärkte oder verstärkte Werkstoffe , Polyamide, auch mit Glasfaseranteil und anderen Verstärkungskomponenten, PE unverstärkt oder mit anteiligen Verstärkungskomponenten, wie z. B. Talkum sowie alle wichtigen Werkstoffe, die für die Herstellung von Formteilen verwendet werden, wie z.B. ABS, SAN, PC, PMMA, PBT und Blends, wie z. B. PP/EPDM, PC + PBT, PPE + PA. Verbinden von Kunststoffen mit artfremden Werkstoffen, z. B. textil- und harzgebundene Faserwerkstoffe sowie Holzverbundmaterialen, ist möglich.

Das Vibrationsschweißen ist ein Prozess, der somit fast für jeden Werkstoff geeignet ist; außer für stark elastomermodifizierte Werkstoffe. Der Reibungskoeffizient des Werkstoffes und der Anpressdruck in der Reibphase beeinflussen stark die max. mögliche zu schweißende Fläche.

Im folgenden werden Ihnen noch einige wesentliche Merkmale unserer Baureihe LVW vorgestellt.

Die Frequenz

bis max. 260 Hz ermöglicht kurze Reibschweißzeit und erhöht die Produktivität. Alle Modelle sind auch mit niedriger Frequenz von ca. 100 Hz und erhöhter Schwingweite bis Amplitude von max. 2 mm lieferbar. Die Frequenz ist abhängig vom Werkzeuggewicht. Große Werkzeuge erfordern eine niedrige Frequenz auf Grund der extrem hohen Beschleunigungskräfte.

  • Steuerung der Schwingweite
    Die Maschine ist serienmäßig mit einer Steuerung der Amplitude (in Verbindung mit den Zeit-Druckstufen) ausgestattet. Mit dieser Technik kann die Amplitude während der verschiedenen Schweißphasen automatisch verändert werden.
  • Schweißkraft
    wählbar bis zu 8 Stufen, analog zu den Schweiß- und Zeitprofilen mit Ist-Wert-Erfassung und Grenzwertvorgabe. Druckanzeige als Ist-Wert in N (Kraft).
  • Hubtisch
    Wegmesssystem für den Hubtisch mit Ist-Wert-Erfassung und Grenzwertvorgabe. Besonders wichtig für den Einsatz verschiedener Werkzeuge (Daten werden im Werkzeugprogramm gespeichert).
  • Schweißwegsteuerung
    mit hochpräziser Lasertechnik als Ist-Wert-Erfassung mit Grenzwertvorgabe, bis zu 8 Stufen sind wählbar.
  • Energieüberwachung
    als Ist-Wert-Erfassung mit Grenzwertvorgabe in J (Joule)

Automatische Frequenz-Resonanz-Kontrolle (AFRC) bzw. Resonanzfrequenz-Festlegung

Automatischer Einmal-Suchlauf in Verbindung mit CPC von ca. 1s bei Werkzeugwechsel bzw. der Inbetriebnahme eines neuen Werkzeuges. Danach wird im Prozess die Resonanzfrequenz ständig optimiert und nachgeführt.

Automatische Frequenz-Resonanz-Kontrolle

Betriebsarten:

Bei der Standardversion mit SPS und Touchpanel stehen zur Auswahl:

  • Zeitschweißung
    Überwachung der Schweißweg-Grenzwerte
  • Wegschweißung - Gesamthub
    Überwachung der Schweißzeit-Grenzwerte
  • Wegschweißung - Abschweißtiefe
    Die Wegmessung erfolgt über modernste Lasertechnik. Genauigkeit 0,05 mm. Die Messung erfolgt innerhalb des Schwingsystems (Kopfbrücke, Werkzeugspanntisch), um Messfehler z.B. durch Vibration auszuschließen.

Bediengerät:

Bediengerät

In der Grundausstattung ist die Maschine mit einem SIEMENS Bediengerät ausgerüstet. Die für die Schweißqualität relevanten Parameter werden in Form einer Grafik nach jedem Schweißzyklus artikelbezogen dargestellt. Über die vorhandene Schnittstelle kann die Grafik ausgedruckt werden.

Über ein Display werden die Parameter, die Texte der Fehlerdiagnose sowie die Bedientexte im Klartext angezeigt. Außerdem können die Handfunktionen über das Bediengerät gewählt werden. Über die integrierten Funktions- und Zifferntasten können die Parameter verändert werden. Die Sicherung der Parameter ist durch eine 5-stellige Codenummer möglich. Auch im Bereich des Vibrationsschweißens entwickeln wir gemeinsam mit Ihnen Sonderlösungen. Wir haben z. B. mit einem Kunden eine Anlage, mit speziellem Werkzeugwechsel und integriertem Drehtisch entwickelt. Hiermit sind nun Arbeitszyklen von 12 sec. möglich.

KLN LVW 2020

Wenn Ihnen unser Standardprogramm keine Lösung bietet, fragen Sie nach einer Sonderlösung, die genau auf Ihre Aufgabenstellung zugeschnittenen wird.

Vibrationsreibschweißen Vibrationsreibschweißen
Vibrationsreibschweißen Vibrationsreibschweißen

In der Automobilindustrie:
z.B. Spoiler, I-Tafeln, Handschuhkasten, Ablagefächer, Motorabdeckungen, Servoölbehälter, Filter, Zier- und Stoßleisten und Saugrohre.

In der Hausgeräteindustrie:
z.B. für Waschmaschinenteile, Bodengruppen von Wäschetrocknern, Türverstärkungen.

 

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Wir sind Ihnen gerne behilflich und stehen Ihnen kompetent zur Seite.

Unseren Service erreichen Sie montags bis freitags von 07:00 – 17:00 Uhr. Außerhalb der Geschäftszeiten ist unsere Hotline für Sie da. Für reguläre Anfragen rufen Sie uns bitte an unter:

 
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