Funktionsbeschreibung Der Komponenten - Emerson Dcx Rm B Bedienungsanleitung

6.1.1

Funktionsbeschreibung der Komponenten

Ultraschall-Resonanzeinheit
Konverter
Der Konverter ist im Automatisierungssystem des Kunden als Teil der Ultraschall-
Resonanzeinheit montiert. Die elektrische Ultraschallenergie vom Generator wird an den
Konverter (manchmal auch Wandler genannt) geleitet. Hier werden die hochfrequenten
elektrischen
umgewandelt. Das Herzstück des Konverters sind piezoelektrische Keramikelemente. Wird
ein Wechselstrom angelegt, dann dehnen sich diese Elemente abwechselnd aus und
ziehen sich zusammen, was zu einer über 90 %igen Umwandlung der elektrischen in
mechanische Energie führt.
Booster
Um mit Ultraschall erfolgreich fügen zu können, ist es wichtig, die Amplitude der
Sonotrode an der Schweißfläche zu verändern. Der Booster ermöglicht die Veränderung
der Amplitude. Er koppelt Ultraschallenergie in verschiedenen Verhältnissen an die
Sonotrode. Dadurch steigt oder sinkt die Amplitude an der Sonotrodenoberfläche. Dies
erfolgt über die Veränderung der Masseverhältnisse am Ein- und Ausgangsquerschnitt des
Boosters.
Der Booster ist eine Halbwellenlängen-Resonanzeinheit aus Aluminium oder Titan. Er ist
als Teil der Ultraschall-Resonanzeinheit zwischen dem Konverter und der Sonotrode
montiert.
Resonanzeinheit.
Sonotrode
Die Sonotrode wird jeweils für eine spezifische Anwendung ausgewählt oder konzipiert.
Jede Sonotrode wird typischerweise als Halbwellenlängen-Element abgestimmt, das den
erforderlichen Druck und die Schwingung gleichmäßig auf die zu fügenden Teile überträgt.
Sie überträgt die Ultraschallschwingungen des Konverters auf das Werkstück. Die
Sonotrode ist als Teil der Ultraschall-Resonanzeinheit am Booster montiert.
Je nach Profil werden Sonotroden als abgestuft, kegelförmig, exponentiell, stabförmig
oder katenoid bezeichnet. Die Sonotrodenform bestimmt die Amplitude an der
Sonotrodenoberfläche. Je nach Anwendung werden Sonotroden aus Titanlegierungen,
Aluminium oder Stahl gefertigt. Titanlegierungen eignen sich aufgrund ihrer hohen
Stabilität und der geringen Verluste am besten für die Fertigung von Sonotroden.
Aluminiumsonotroden sind normalerweise chrom- oder nickel- oder hartbeschichtet, um
die Abnutzung zu verringern. Stahlsonotroden eignen sich für niedrige Amplituden, die
Härte erfordern, wie z. B. beim Ultraschalleinbetten.
82
Schwingungen in
Er besitzt auch einen
mechanische Vibrationen
Befestigungspunkt
mit derselben Frequenz
für die feste Montage
4000855DE REV. 00
der