Motorrumpaneler
I en applikation fick ultraljud att svetsa aluminiumbelagda isoleringspaneler för motorrummet. Materialkombinationen var en mördare: Aluminiumbelagda polyuretan (PU) akustiska mattor måste bindas till glasfiberarmerade polypropen (PP) paneler. Om det inte räckte med en utmaning, måste sex olika delar svetsas.
Denna applikation representerade en verklig utmaning för permanent och säker sammanfogning av komponenterna. Lim skulle inte fungera på grund av kostnadsöverväganden och materialkombinationen. Klämelement eller skruvar var för riskabla, eftersom de kunde lossna under motordrift. Ingen av de andra termiska förbindningsmetoderna, såsom lasersvetsning, infraröd svetsning eller vibrationssvetsning, var lämpliga.
Inledande test med en handhållen ultraljudsvetsare visade sig vara positiva. En tät skarv skulle kunna skapas mellan PU-mattan och den formsprutade PP-delen, trots det mellanliggande aluminiumskiktet. Det var möjligt för ultraljudsvibrationer att tränga igenom aluminiumbeläggningen och aktivera molekylerna i PP-delen.
Uppgiften blev sedan hur man kan få repeterbara svetsresultat och säkerställa kundens draghållfasthetskrav på minst 50 newton per svetsfläck. Slitstarkt härdat stål visade sig vara det rätta materialet för sonotroderna. Ultraljudsingenjörer bestämde platserna för svetsfläckarna och designade de komplexa fixturerna, inklusive klämsystemet och delavsökningssensorer.
Sonotroderna monterades på pneumatiska ställdon fästa vid sexaxliga robotar. Sex olika fixturer designades för att matcha delformerna och för att stödja svetsfläckarna.
Montering sker på roterande indexbord. I två positioner utförs montering av två robotar. Vid en tredje position laddar och lossar en annan robot automatiskt delarna.
Värdefull tid - upp till en sekund per svetsfläck - sparades genom att förbelasta den pneumatiska cylindern som förlänger och drar tillbaka ultraljudstapeln. Förbelastning innebär att cylindern redan har förlängts via ett intelligent pneumatiskt system innan roboten leder svetsverktyget i kontakt med svetsfläcken.
