Eine Sonotrode (Bestandteil des Schwinggebildes: Konverter, Booster, Sonotrode) stellt das Verbindungswerkzeug zum Bauteil dar.
Mittels hochfrequenter Wechselspannung werden mechanische Schwingungen erzeugt, sogenannte Resonanzschwingungen, die die Verbindung von thermoplastischen Kunststoffen ermöglichen. Sonotroden konstruieren und programmieren wir individuelle mit modernsten Herstellungsverfahren.
Diese sowie weitere Anforderungen, wie Beschichtungen zur Erhöhung der Standzeit und Verringerung des Verschleißes, Bauformen und weiteres fertigt die Maschinen + Technik Vogt GmbH gerne individuell nach Ihren ganz speziellen Anforderungen.
Die Sonotrode ist das Schweiß-, Niet-, Stanz- oder Einbettwerkzeug mit welchem der Ultraschall in das zu bearbeitende Bauteil eingeleitet wird. Die Sonotrode ist somit das einzige Bauteil, welches direkten Kontakt mit dem Produkt hat.
Die Sonotrode hat folgende Aufgaben:
Die Herstellung einer Sonotrode bedarf viel Erfahrung. Die Geometrie der Sonotrode ist maßgebend für das Schwingverhalten hinsichtlich ihrer Frequenz und Amplitudenverteilung. Zudem ist die Massenverteilung wie beim Booster ausschlaggebend dafür, wie die Sonotrode die Amplitude transformiert. Mit der Sonotrode, genauso wie mit dem Booster, kann die Amplitude angepasst werden.
Die Sonotrode wird hauptsächlich aus Titan oder gehärtetem Stahl hergestellt. Für Laborversuche oder Musterschweißungen werden auch Aluminium-Sonotroden produziert, da die Herstellung wesentlich kostengünstiger und schneller ist. Diese haben allerdings eine erheblich geringere Lebensdauer.
Das Ziel bei der Herstellung einer Sonotrode ist es, die Frequenz exakt auf die Generatorfrequenz abzustimmen sowie eine möglichst gleichmäßige Amplitudenverteilung zu erreichen.
Grundsätzlich werden Messersonotroden zur Verschweißung möglichst langer Schweißnahtgeometrien eingesetzt.
Rundsonsotroden eignen sich besonders zum Verschweißen von rotationssymmetrischen Bauteilen.
Ist es z.B. erforderlich zwei Nietpunkte, welche nah beieinander liegen, zu verschweißen, kann man sogenannte doppel-/mehrfach Sonotroden einsetzen.
