Was ist eine Schweißmaschine?
Schweißmaschinen sind Geräte, die zum Verbinden von Harzen und Nichteisenmetallen verwendet werden.
Zwei Komponenten werden miteinander verbunden, indem sie über ihren Schmelzpunkt erhitzt werden und die Verbindung dann unter Druck gesetzt und abgekühlt wird. Die Schweißmaschine wird manchmal auch als Schweißgerät bezeichnet. Schweißgeräte unterscheiden sich von Schweißmaschinen, die Metalle miteinander verbinden, dadurch, dass sie mit relativ kleinen Geräten betrieben werden können.
Beim Schweißen werden Metalle unter Hochspannung geschmolzen und örtlich verbunden und es erfordert geschickte Handwerker, die mit Brandschutzmaßnahmen arbeiten. Schweißmaschinen können jedoch auch unbemannt eingesetzt werden und sind daher in Fabriken und anderen Produktionslinien weit verbreitet.
Die Geräte eignen sich als effiziente und sichere Methode zum Verbinden von Harzen und Nichteisenmetallen.
Anwendungen von Schweißmaschinen
Schweißmaschinen nutzen ihre Heizleistung und werden zum Verbinden von dünnen Produkten wie thermoplastischen Folien und Platten sowie zum Verstemmen (Nieten) der Verbindungen verschiedener Kunststoffteile eingesetzt. Je nach den zu verbindenden Materialien und den Einsatzbedingungen gibt es verschiedene Erwärmungsmethoden, wie z. B. elektrische Erwärmung, Ultraschallerwärmung und Vibrationserwärmung. Alle Erwärmungsmethoden zeichnen sich jedoch durch eine hervorragende Erwärmungsleistung aus mit sofortiger Erwärmung und Beendigung des Schweißvorgangs innerhalb weniger Sekunden.
Schweißmaschinen spielen auch in anderen Produktionslinien eine wichtige Rolle, in denen dünne Produkte ausgerollt und von Rollen gehandhabt werden. Beim Austausch einer Rohmaterialrolle werden die Kanten der vorherigen und der nächsten Rohmaterialrolle mit Schweißmaschinen zusammengeschweisst, was einen kontinuierlichen Betrieb ohne Unterbruch der Produktionslinie ermöglicht.
Funktionsweise von Schweißmaschinen
Schweißmaschinen fügen zwei Komponenten zusammen, indem sie sie über ihren Schmelzpunkt hinaus erhitzen und dann die Verbindung unter Druck setzen und abkühlen. Auf diese Weise können starke und präzise Verbindungen erzielt werden.
Je nach den zu verbindenden Materialien und den Einsatzbedingungen werden verschiedene Erwärmungsmethoden angewandt, wie z. B. elektrische Heizungen, Ultraschall oder Vibration. Allen Erhitzungsmethoden gemeinsam ist jedoch die hohe Erhitzungsleistung der sofortigen Erhitzung und der Abschluss der Schweißung innerhalb weniger Sekunden.
Bei der elektrischen Erwärmung wird die Verbindung durch die Erzeugung von Wärme durch elektrischen Widerstand erwärmt. Im Gegensatz dazu nutzen Ultraschallsysteme hochfrequente Schwingungen, um Wärme in der Verbindung zu erzeugen und die Komponenten miteinander zu verschmelzen. Bei den Vibrationsverfahren wird durch mechanische Schwingungen Reibungswärme zur Erwärmung der Verbindung erzeugt.
Merkmale von Schweißmaschinen
Schweissmaschinen unterscheiden sich je nach Erhitzungsmethode in ihrer Bauweise und der zu verschweißenden Fläche, und das Modell sollte je nach Anwendung ausgewählt werden:
1. Erwärmen von Schweißmaschinen mit elektrischen Heizgeräten
Die Schweißmaschine besteht aus einer elektrischen Heizung, einer Schweißleiste und einem Mechanismus zum Andrücken der Schweißleiste. Die Schweißleiste wird zwischen die zu schweißenden Teile geklemmt, und die Schweißleiste wird durch Anlegen einer Hochspannung an den elektrischen Heizer sofort erhitzt.
Je nach Querschnittsfläche der Schweißleiste kann eine große Fläche verschweißt werden. Da die Press- und Fügeflächen des Schweißbalkens jedoch nahe beieinander liegen müssen, wird er häufig zum Schweißen dünner Produkte wie Bleche und Folien verwendet.
Durch die Automatisierung des Pressmechanismus der Schweißleiste kann die Maschine auch in mechanisierten Fertigungsstraßen eingesetzt werden.
2. Ultraschall-Schweißmaschinen
Sie bestehen aus einem Hochfrequenz-Schwingungserzeuger, z. B. einem Lagrange-Wandler, und einem als Sonotrode bezeichneten Spitzenelement, das die erzeugte Schwingung verstärkt und durch die Sonotrode leitet, wodurch das Objekt mit hohen Frequenzen in Schwingung versetzt wird. Die Verbindungsflächen der hochfrequent vibrierenden Objekte werden erwärmt und durch die Potenzialbewegung auf molekularer Ebene miteinander verschweißt.
Der Vorteil ist, dass im Gegensatz zu thermischen Schweißmaschinen nur die Fuge erwärmt wird und somit die thermische Belastung des Objekts reduziert wird. Allerdings kann die Querschnittsfläche der Sonotrodenspitze nicht vergrößert werden, da die Schwingung verstärkt und übertragen wird. Für das Schweißen großer Flächen ist sie nicht geeignet.
Weitere Informationen über Schweißmaschinen
Maschinen, die in Verbindung mit Schweißmaschinen verwendet werden
Schweißmaschinen werden in Verbindung mit drei Arten von Maschinen verwendet: Schneidemaschinen, Pressen und Förderanlagen.
1. Schneidemaschinen
Schneidemaschinen werden häufig in Verbindung mit Schweißmaschinen eingesetzt. Sie dienen zum Ausschneiden der geschweißten Teile in eine vorgegebene Form und Größe.
Durch die Kombination von Schweißmaschinen und Schneidemaschinen können Produkte effizient verarbeitet werden. Sie werden hauptsächlich für die Verarbeitung von Folien, Platten und Textilien eingesetzt.
2. Pressmaschinen
Pressmaschinen werden in Verbindung mit Schweißmaschinen eingesetzt, um Bauteile in eine bestimmte Form zu bringen. Durch die Umformung der durch Schweißmaschinen verbundenen Teile unter Druck in einer Pressmaschine kann eine hohe Verbindungsfestigkeit erreicht werden. Sie eignet sich für Produkte, bei denen eine hohe Festigkeit erforderlich ist wie z. B. bei Verbindungsteilen für Automobile und Haushaltsgeräte.
3. Fördersysteme
Fördersysteme werden häufig in Verbindung mit Schweißmaschinen in Produktionslinien eingesetzt. Förderanlagen dienen dem kontinuierlichen Transport von Bauteilen und ermöglichen Schweißmaschinen eine effiziente Durchführung von Fügevorgängen. Förderanlagen sind oft mit Automatisierungsfunktionen ausgestattet und können unbemannt betrieben werden.