Verbindungstechnik Ultraschallschweißen sorgt für 20 % dünnere Stoßfänger

Autor / Redakteur: Wolfgang Ott / Rüdiger Kroh

Für anspruchsvolles Kunststoffschweißen ist ein torsionales Ultraschallschweißverfahren entwickelt worden. Gute Ergebnisse erzielt damit ein Automobilzulieferer beim Verschweißen von Sensoren für Einparkhilfen an Stoßfängern. Willkommener Nebeneffekt: Die Stoßfänger lassen sich sogar um 20% dünner gestalten.

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Bild 1: Mit Ultraschallschweißverfahren werden Sensorhalterungen fest, sicher und ohne Abzeichnungen in lackierte Stoßfänger eingefügt.
Bild 1: Mit Ultraschallschweißverfahren werden Sensorhalterungen fest, sicher und ohne Abzeichnungen in lackierte Stoßfänger eingefügt.
(Bild: Telsonic)

In der Automobilfertigung werden die Halterungen für Sensoren von Einparkhilfen in fertig lackierte, dünnwandige Stoßfänger eingeschweißt. Dabei darf an der Außenseite der Stoßfänger nicht die geringste Spur erkennbar sein. Ferner muss die Schweißung fest, sicher und dauerhaft halten. Ein First-Tier-Automobilzulieferer setzt auf das torsionale Ultraschallschweißverfahren Soniq-twist von Telsonic und erzielt damit sehr gute Ergebnisse. Durch diese Vorgehensweise lässt sich der Stoßfänger sogar um über 20 % dünner gestalten.

Verbindungsvorgang muss absolut sicher und zuverlässig sein

Die Ansprüche des Vorgangs sind hoch: Wenn die Sensorhalter in die fertig lackierten Stoßfänger eingeschweißt werden, darf an der Außenseite nicht die kleinste Spur erkennbar sein. Dennoch muss der Verbindungsvorgang des Kunststoffclips mit dem Stoßfänger absolut sicher und zuverlässig gelingen. Darin sollen schließlich die Sensoren für die Abstandskontrolle und den Einparkassistenten befestigt werden. Genauso müssen auch die aus- und einfahrenden Schweinwerfer-Reinigungseinheiten im Karosseriebereich unterhalb der Xenon-Scheinwerfer angebracht werden.

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Hersteller von Stoßfängern setzt auf torsionales Ultraschallschweißen

Beim weltweit drittgrößten Hersteller von Stoßfängern setzt man auf das torsionale Ultraschallschweißverfahren der Schweizer Telsonic. Damit werden feste Schweißungen erzielt, die die Festigkeitsanforderungen von 250 bis 300 N leicht und sicher erfüllen. Dabei dringt die Sonotrode nicht in das Untermaterial des Stoßfängers ein. Der sichere Fügevorgang wird ausschließlich durch Grenzflächenreibung zwischen dem Halter und dem Stoßfänger realisiert. Auf der äußeren Sichtseite des Stoßfängers treten keinerlei optische Beeinträchtigungen auf, es sind keine Abzeichnungen sichtbar.

Frühere Versuche ergaben Verformungen

Bei früheren Versuchen mit Schweißverfahren anderer Anbieter zeichneten sich teilweise Verformungen durch die Sono-trode ab und die Festigkeitswerte zeigten eine sehr große Streuung. In Einzelfällen wurde sogar der Stoßfänger durchstoßen. Alternative Klebeverfahren zeigten Schwächen bei großen Temperaturschwankungen mit extremer Hitze oder Kälte. Dabei fielen die Sensoren dann stellenweise ab und konnten ihre Funktion nicht mehr wahrnehmen. Die Folge waren beschädigte Stoßfänger.

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