Bild 'Vibrationsreibschweißen'

Das lineare Vibrationsschweißen ist schon seit 1989 fester Bestandteil unseres Produktprogrammes. Innerhalb kürzester Zeit wurde damals das Maschinenprogramm “LVW“ entwickelt. LVW steht in unserem Haus für Lineares-Vibrations-Schweißen (Linear Vibration Welding).

Das Maschinenprogramm der LVW-Serie ist sehr vielseitig und kann sowohl für kleinere Aufgaben mit Anlagen von etwa 500 mm Breite als auch für größere Anwendungen mit Anlagen von bis zu 2700 mm Breite eingesetzt werden.

KLN LVW Vibrationsschweißen

Unsere Standardanlagen werden prinzipiell mit einem servomotorischen oder hydraulischen Hubtisch ausgerüstet. Es kann, je nach Anlagengröße, eine Anpresskraft bis z. B. 50 kN aufgebracht werden. Dies ist zum Beispiel für große Saugrohre aus PA 6.6 GV30 oder Instrumententafeln 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. Auch bei der Inbetriebnahme eines neuen Werkzeuges ermöglicht der automatische Einmal-Suchlauf in Verbindung mit unserem CPC-System die Ermittlung der Resonanzfrequenz in unter einer Sekunde.

Schwingkopf einer Vibrationsschweißanlage

Durch fortlaufende "Optimierung" der Frequenz ist es nicht erforderlich, diese als Parameter in das Anlagensystem einzugeben. Unsere Antriebssysteme sind daher nicht vom Gewicht des Werkzeugs abhängig. Die Begrenzung nach oben für das Werkzeuggewicht ergibt sich lediglich aufgrund der mechanischen Auslegung und der hohen auftretenden Beschleunigungskräfte die in diesem System herrschen.

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

Durch das schnelle Anschwingen des Systems wird die Bildung von Flusen verringert. Gleichzeitig ermöglicht das aktive Abbremsen in bestimmten Werkstoffen eine Steigerung der Schweißnahtfestigkeit. Diese innovative Technologie markiert einen bedeutenden Fortschritt im Bereich des Vibrationsschweißens. Die Einführung dieses Systems ist das Ergebnis von mehr als 40 Jahren Erfahrung in der Schweißtechnik für Kunststoffformteile, insbesondere in Bezug auf Reibschweißverfahren wie Vibrations-, Ultraschall- und Rotationsschweißen.

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.

Wir stehen Ihnen bei allen unseren Anlagen mit umfassender Unterstützung zur Verfügung, sei es bei der Auslegung von Bauteilen, der vollständigen Konzipierung von Schweißwerkzeugen, der Konstruktion und dem Bau dieser Werkzeuge. Der Großteil unserer Werkzeuge wird intern hergestellt, optimiert und gegebenenfalls auf unseren eigenen Laboranlagen getestet.

Vibrationsreibschweißen LVW 2032
Anlagentyp: LVW 2032

Schweißbare Materialien

Von besonderer Bedeutung sind teilkristalline, unverstärkte oder verstärkte Werkstoffe. Dazu gehören Polyamide, auch mit Glasfaseranteil und anderen Verstärkungskomponenten. Ebenso unverstärkte oder mit anteiligen Verstärkungskomponenten versehenes PE Werkstoffe, beispielsweise mit Talkum. Es sind alle wichtigen Werkstoffe von Bedeutung, die für die Herstellung von Formteilen verwendet werden, wie zum Beispiel ABS, SAN, PC, PMMA, PBT sowie Verbundwerkstoffe wie PP/EPDM, PC + PBT, PPE + PA.
Es ist möglich , Kunststoffe mit artfremden Werkstoffen zu verbinden, darunter textil und harzgebundene Faserwerkstoffe sowie Holzverbundmaterialien.

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.



Die Frequenz

Unsere Anlagen ermöglichen Reibschweißen mit einer Frequenz von bis zu 260 Hz, was kurze Schweißzeiten und eine erhöhte Produktivität ermöglicht. Diese Werte sind allerdings an spezifische Anlagen gebunden und nicht allgemein gültig. Alternativ sind auch Modelle mit niedrigeren Frequenzen von etwa 100 Hz mit erhöhter Schwingweite bis zu einer Amplitude von max. 2,2 mm erhältlich. Hierbei ist allerdings zu berücksichtigen, dass die Frequenz von Faktoren wie dem Werkzeuggewicht abhängig ist. Bei großen Werkzeugen wird oft eine niedrigere Frequenz bevorzugt, bedingt durch die außerordentlich hohen Beschleunigungskräfte.

  • Schweißsteuerung
    Beim erstellen eines Schweißprogrammes stehen zwei Optionen zur Auswahl: das Wegschweißen und das Zeitschweißen. Anschließend können acht verschiedene Stufen festgelegt werden, die nacheinander durchlaufen werden. In jeder Stufe sind sowohl der Druck, mit dem der Hubtisch nach oben fährt, als auch die Amplitude, mit der die Maschine schwingt, separat einstellbar.

  • Zeitschweißung
    Überwachung der Schweißzeit-Grenzwerte

  • Wegschweißung - Gesamthub
    Überwachung der Schweißweg-Grenzwerte

  • Wegschweißung - Abschweißtiefe
    Die Wegmessung erfolgt über modernste Lasertechnik. Genauigkeit 0,01 mm. Die Messung erfolgt innerhalb des Schwingsystems (Kopfbrücke, Werkzeugspanntisch), um Messfehler z.B. durch Vibration auszuschließen.

  • Hubtisch
    Ein System zur Hubtisch-Wegmessung erfasst den aktuellen Wert und legt Grenzwerte fest. Dies ist besonders relevant für den Einsatz unterschiedlicher Werkzeuge, da die Daten im jeweiligen Werkzeugprogramm gespeichert werden.

  • Energieüberwachung
    Die Überwachung der Energiewerte erfolgt durch die Erfassung des Ist-Werts mit festgelegten Grenzwerten in Joule [J]. Diese Methode dient dazu, den Energieverbrauch präzise zu kontrollieren und sicherzustellen, dass er innerhalb definierter Schwellwerte bleibt.
Vibrationsschweißen
Anlagentyp: LVW 2261 SE

Bediengerät:

Die Grundausstattung der Maschine beinhaltet ein SIEMENS Bediengerät. Nach jedem Schweißzyklus werden die für die Schweißqualität relevanten Parameter in Form einer artikelbezogenen Grafik dargestellt. Die erstellte Grafik kann über die vorhandene Schnittstelle ausgedruckt werden.

Die Parameter, Fehlerdiagnosetexte und Bedienhinweise werden über ein Display an der Anlage angezeigt. Zudem können die Handfunktionen bequem über das Bediengerät ausgewählt werden. Mithilfe der integrierten Funktions- und Zifferntasten ist es möglich, die Parameter anzupassen. Die Sicherung der Einstellungen erfolgt durch eine 5-stellige Codenummer. Im Bereich des Vibrationsschweißens arbeiten wir gerne gemeinsam mit Ihnen an individuellen Lösungen. Ein Beispiel hierfür ist eine spezielle Anlage, die einen Werkzeugwechsel und einen integrierten Drehtisch ermöglicht. Durch diese Anpassungen können nun Arbeitszyklen von 12 Sekunden realisiert werden.

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

Anwendungsbeispiele

Durch unsere Vibrationsschweißanlagen eröffnen sich zahlreiche Möglichkeiten für die Umsetzung vielfältiger Projekte. Die flexible Anpassungsfähigkeit unserer Anlagen erlaubt maßgeschneiderte Lösungen und die effektive Verbindung unterschiedlicher Materialien.
Hier im Beispiel ist ein Gehäuse einer Kettensäge, welches von einer unserer Anlagen geschweißt wurde.

LVW 2764 - Die große Anlage für Instrumententafeln

Die LVW 2764 verfügt über zwei Servoantriebe. Dadurch lassen sich Kurvenbahnen programmieren, um auch Bauteile mit Hinterschnitten zu fügen. Durch diese Technik kann auf teure und schwere CAM – Platten verzichtet werden. Die Werkzeugwechselzeit verkürzt sich dadurch um einige Minuten. Weiterhin ermöglichen die Servomotoren ein weites herausfahren des Bestückungstischs, dadurch ist ein ergonomisches Einlegen der Bauteile möglich. Zusätzlich verfügt die Anlage über eine klappbare Treppenstufe im Einlegebereich um den Werkzeugwechsel zu erleichtern.

  • CPC-Technologie (Vollständige Prozesskontrolle)
  • Zwei Servo-Hübe (Hubeinheit und Schiebetisch)
  • Keine CAM Plates
  • Geführter Werkzeugwechsel (vorne ODER hinten)
  • Schellwechsel System Oberwerkzeug (mit Abfrage
  • Stufen vorne
  • Flügeltüren Hinten (kleine Stellfläche)
  • Am Stück zu versetzen
  • Panel Klappbar oder Optional am Arm
  • Frei stehender Schaltschrank auf Rollen
  • AFRC (Automatische Frequenzresonanzkontrolle)
  • Optionale Hydraulische Werkzeugklemmung am Unterwerkzeug
  • Optionales Trace/MES System

Technische Daten

Modell LVW 2032 LVW 2046 / LVW 2046 se LVW 2346 / LVW 2346 se
Schwingkopffrequenz (Hz) -150-260 -150-260 -150-230
Amplitude (mm) 0,35 - 1,30 0,35 - 1,30 0,35 - 1,30
Schwingkopf BxT (mm) 500 x 310 760 x 310 1000 x 520
Hubtisch BxT (mm) 800 x 500 1000 x 500 1200 x 600
Max. Fügekraft (kN) 12 19,8 30
Oberwerkzeuggewicht (kg) max. 0-40 0-50 0-80
Touchpanel-Bediengerät (Zoll) 7" 7" 7"
Antrieb Hydraulisch Hydraulisch / Servoelektrisch Hydraulisch / Servoelektrisch

Technische Daten

Modell LVW 2261 / LVW 2261se LVW 2371/ LVW 2371se
Schwingkopffrequenz (Hz) -150 - 230 ~90 - 120
Amplitude (mm) 0,35 - 1,20 0,35 - 2,20
Schwingkopf BxT (mm) 1000 x 520 1200 x 550
Hubtischabmessungen (BxT mm) 1550 x 560 1800 x 600
Max. Fügekraft (kN) 40 / 30 [se] 45
Oberwerkzeuggewicht (kg) max. 80 ; Option: 120 220
Touchpanel-Bediengerät (Zoll) 12" 12"
Antrieb Hydraulisch / Servoelektrisch Hydraulisch / Servoelektrisch