Metallkontakte per Ultraschall schonend schweißen

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Verfahrenstechnischer Sieger ohne zerstörerische Biegeschwingung

Rohrkabelschuhe (RKS) eignen sich besonders zum Kontaktieren von Aluminiumrundlitzen-Leitungen mit einem Nennquerschnitt von 10 bis 160 mm² zur Verwendung im Automotive Trockenraum. Für die elektrische Kontaktierung zwischen Rohrkabelschuh und Aluminiumlitzenleiter hat sich das Ultraschallschweißen bestens bewährt. Allerdings sind die Anforderungen an Qualität und Prozesssicherheit nicht zu unterschätzen. Seit rund zehn Jahren hat sich das Powerwheel-Verfahren von Telsonic dabei als sehr zuverlässig und prozesssicher erwiesen. Denn es kann Manches besser als andere Verfahren:

Allem voran steht der konstruktive Vorteil, mit der Sonotrode direkt von oben auf die Kontaktierungsstelle und den Amboss zu fahren. Das vermeidet das klassische Problem der Biegeschwingung, das mit einer Hammersonotrode auftritt, weil die Sonotrode sich bauartbedingt duchbiegt. Je höher der geforderte Druck ist, mit dem die Sonotrode auf die Werkstücke fahren muss, desto stärker wirkt sich dieser Nachteil aus. Auf Dauer zerstört diese Biegeschwingung dann auch noch den Konverter. Das alles kommt beim Powerwheel-Schweißen nicht vor.

Stets dicker werdende Litzenpakete richtig kontaktieren

Für die Anwendungen in Lkw sowie in Bau- und Landmaschinen sind die Leitungen zwangsläufig dicker als in Pkw. Doch auch dort werden Leitungen immer dicker, weil mehr Funktionen im Auto mit Strom versorgt werden. Die wachsende E-Mobilität sorgt für weitere Anwendungen bis zum Hochvoltbereich. Neben hohem Druck müssen für eine sichere Kontaktierung auch große Leistungen eingebracht werden. Damit das Litzenpaket sicher durchkontaktiert ist, müssen mindestens 90 % der Einzeladern untereinander verbunden sein. Ferner muss das Litzenpaket an der Innenwand des Rohrkabelschuhes anhaften und zwar möglichst gleichmäßig und ausgewogen zu Amboss und Sonotrode. Die Anhaftung sollte dabei mindestens der Fläche des Nennquerschnittes entsprechen.

Ultraschallschweißen ohne Frequenzsprung-Problem

Trotz großer Kräfte und hoher Leistungen dürfen für eine sichere Schweißung dennoch keine einzelnen Litzen verletzt oder durch-trennt werden. Regenberg bringt den komplizierten Zielkonflikt auf den Punkt: „Zur großen Kraft und hoher Leistungen kommt also auch noch die Forderung nach einem möglichst schonenden Schweißvorgang.“ Mit Powerwheel hat die Telsonic AG in den letzten Jahren den von ihr erfundenen Ultraschallschweißprozess zu einem höchst wirksamen, serientauglichen Verfahren entwickelt, das diesen Zielkonflikt nahezu auflöst. Bei dieser Schweißtechnologie liefert eine Standardmaschine bis zu 10 kW Schweißleistung bei maximaler Kraft von 8 kN, ohne dass dabei die sonst üblichen Probleme mit dem Frequenzsprung auftreten. So können bisher nicht gekannte große Flächen und Kabeldurchmesser geschweißt werden.

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