Ultrazvuková svařovací linka

Moderní způsoby obrábění materiálu pomocí ultrazvuku již pronikly i do vývoje jednoúčelových speciálních strojů. V našem případě se jedná o ultrazvukové řezání a svařování netkané textilie, kdy vstupem do zařízení je role netkané textilie a výstupem je hotový trojrozměrný filtr vyrobený dle požadovaných rozměrů.

Zásadním problémem v naší aplikaci zůstává dosažení vysoké přesnosti řezání velkých rádiusů a přesná napojení jednotlivých svarů. Od toho se odvíjí především správné polohování, natočení sonotrod a dosažení kontrolované hodnoty tlaku působícího na sonotrodu. Dále pak se jedná o přesné automatické uchycení zpracovávaného filtru při svařování a řezání, které nemalou měrou ovliňuje celkovou rozměrovou přesnost výrobku. I zde se našim technikům povedlo vyřešit tyto problémy s úspěchem.

Ultrazvukové svařování probíhá za pomocí frikčního tepla, které vzniká z vysokofrekven­čních mechanických kmitů o frekvenci cca 15–75 kHz. Vysokofrekvenční el. energie je pak převedena na mechanickou. Následně pak pomocí speciálně tvarované sonotrody na spojovaný materiál, kde vytváří frikční teplo. Takto dochází k lokálnímu natavení spojovaného materiálu. Když teplota na rozhraní spojovaných materiálů dosáhne bodu tání, materiál taje a teče a kmitání se zastaví. Za pomocí kontrolovaného tlaku sonotrody na rozhraní spojovaných dílů materiál chladne a vytváří se molekulový svar.

Při ultrazvukovém řezání je postup podobný. V tomto případě má sonotroda tvar nože, který vibruje vysokofrekvenčními mechanickými kmity řezaný materiál a napomáhá tím dělení materiálu.