Ultraschall-Metallschweißen

Präzise und zuverlässige Metallverbindungen mit Ultraschall

Beim Ultraschall-Metallschweißen werden metallische Fügepartner durch hochfrequente mechanische Schwingungen unter Druck miteinander verbunden. Dabei entsteht eine stoffschlüssige Verbindung, ohne die Werkstoffe vollständig aufzuschmelzen.

Das Verfahren eignet sich insbesondere für die Verbindung von Nichteisenmetallen wie Kupfer und Aluminium sowie für unterschiedliche Materialkombinationen. Es ermöglicht schnelle, präzise und energieeffiziente Fügeprozesse mit hoher elektrischer und mechanischer Verbindungsqualität.

Wie funktioniert Ultraschall-Metallschweißen?

Beim Ultraschall-Metallschweißen werden die zu verbindenden Metallteile zwischen Sonotrode und Amboss positioniert und unter definiertem Druck gehalten. Die Sonotrode überträgt hochfrequente mechanische Schwingungen auf die Fügepartner.Durch die Relativbewegung der Kontaktflächen werden vorhandene Oxid- und Oberflächenschichten aufgebrochen. Gleichzeitig werden die Fügepartner lokal plastisch verformt. Unter dem Einfluss von Druck und Ultraschallschwingungen entsteht so eine dauerhafte stoffschlüssige Verbindung.

Die beim Prozess entstehende Wärme bleibt lokal begrenzt und liegt deutlich unterhalb der Schmelztemperatur der Werkstoffe. Dadurch wird das Materialgefüge nur gering beeinflusst. Das Verfahren ermöglicht reproduzierbare Verbindungen bei kurzen Prozesszeiten und geringem Energieeinsatz.

Vorteile

• Hohe elektrische Leitfähigkeit: Die stoffschlüssigen Verbindungen ermöglichen eine sehr gute elektrische Leitfähigkeit
• Schnelle Prozesszeiten: Metallverbindungen lassen sich innerhalb kurzer Taktzeiten herstellen
• Geringe Wärmeeinbringung: Die Verbindung entsteht ohne großflächiges Aufschmelzen der Fügepartner
• Hohe Prozesssicherheit: Definierte und überwachte Prozessparameter ermöglichen reproduzierbare Ergebnisse
• Energieeffizient: Die Energie wird gezielt in die Fügezone eingebracht
• Keine Zusatzstoffe erforderlich: Auf Lötmittel, Klebstoffe oder andere Verbindungsmittel kann verzichtet werden
• Verbindung unterschiedlicher Metalle: Je nach Anwendung lassen sich unterschiedliche Nichteisenmetalle miteinander verbinden

 

Applikationen

• Kabel- und Litzenverbindungen
• Kabelschuhe und Terminals
• Hochvolt-Verbindungen
• Stromschienen und Busbars
• Batteriekomponenten und Batteriekontaktierungen
• Verbindungen von Kupfer- und Aluminiumleitern
• Leistungselektronik
• Elektrische Kontakte und Anschlusskomponenten

Das Ultraschall-Metallschweißen kommt überall dort zum Einsatz, wo zuverlässige elektrische und mechanische Verbindungen bei kurzen Zykluszeiten gefordert sind.
Besonders in der Automobil-, Batterie- und Elektroindustrie bietet das Ultraschall-Metallschweißen eine leistungsfähige Alternative zu konventionellen Fügeverfahren.

 

Materialien

Das Verfahren eignet sich insbesondere für Nichteisenmetalle wie:

• Kupfer
• Aluminium
• Nickel
• beschichtete Metalloberflächen

Abhängig von Material, Geometrie und Anwendung sind auch unterschiedliche Materialkombinationen möglich.

 

Ultraschall-Metallschweißen mit SONOTRONIC

SONOTRONIC entwickelt und realisiert Ultraschalllösungen für industrielle Fügeaufgaben. Von einzelnen Komponenten bis hin zu kundenspezifischen Systemen und automatisierten Anlagen.
Gemeinsam mit unseren Partnern entwickeln wir Lösungen für unterschiedliche Anwendungen im Bereich der Kabelbearbeitung, Elektrotechnik, Automotive und weiterer Zukunftsmärkte.
Dabei stehen die anwendungsspezifische Auslegung von Ultraschallsystem, Sonotrode und Amboss sowie die zuverlässige Integration in den Produktionsprozess im Mittelpunkt.

 

SONOTRONIC Lösungen für die Ultraschall-Metallbearbeitung

Für unterschiedliche Aufgaben in der elektrischen Verbindungstechnik und Kabelbearbeitung bietet SONOTRONIC kompakte Ultraschalllösungen. Die iSONIC ECO CUBE Produktfamilie umfasst Systeme zum Schweißen, Verschließen, Schneiden und Verdichten von metallischen Leitern und Komponenten..

 

Technologien

Ultraschall-Schweißen Ultraschall-Trennschweißen Ultraschall-Rollnahtschweißen Ultraschall-Schneiden Ultraschall-Stanzen Ultraschall-Prägen US-Thermofixieren Ultraschall-Waschen Ultraschall-Desintegration

Video