Das Ultraschallschweißen kommt in vielen Bereichen der Verbundstoffindustrie zur Anwendung. Wie funktioniert diese Technologie?

Ultraschall entsteht durch mechanische Schwingungen, ähnlich wie sie von jedem Musikinstrument erzeugt werden. Sie werden als Ultraschall bezeichnet, da ihre Frequenz den Hörbereich des menschlichen Ohrs übersteigt (mehr als 16 kHz).

In einem akustischen Element werden diese Druckwellen von einem Generator erzeugt. Dieser liefert einen Wechselstrom mit derselben Frequenz wie der Wandler (oder Transducer).

Ein Wandler, der aus piezoelektrischen Keramiken besteht, wandelt diese Energie anschließend in mechanische Schwingungen um.

Im Ultraschallbereich wird eine Spannung an der Keramik angelegt, die sich je nach Polarität der Spannung „verlängert“ oder „verkürzt“.

Nachdem die Schwingung erzeugt wurde, wird sie schließlich von der Sonotrode verstärkt und auf die zu schweißenden Teile übertragen. Die Schwingungen erzeugen Reibungswärme, die zum Schmelzen der zu schweißenden Oberflächen führt.