Pannelli del vano motore
In una applicazione, gli ultrasuoni avevano il compito di saldare pannelli isolanti rivestiti in alluminio per il vano motore. La combinazione materiale era un killer: i tappetini acustici in poliuretano rivestito in alluminio (PU) dovevano essere incollati a pannelli in polipropilene (PP) rinforzato con fibra di vetro. Se ciò non fosse abbastanza una sfida, sei parti diverse dovevano essere saldate.
Questa applicazione rappresentava una vera sfida per l'unione permanente e sicura dei componenti. Gli adesivi non funzionerebbero a causa di considerazioni sui costi e sulla combinazione di materiali. Gli elementi di serraggio o le viti erano troppo rischiosi, perché potevano allentarsi durante il funzionamento del motore. Nessuno degli altri metodi di giunzione termica, come la saldatura laser, la saldatura a infrarossi o la saldatura a vibrazione, erano adatti.
I primi test con un saldatore ad ultrasuoni portatile si sono dimostrati positivi. È possibile creare un giunto stretto tra il tappetino in PU e la parte in PP stampata a iniezione, nonostante lo strato di alluminio intermedio. Era possibile che le vibrazioni ultrasoniche penetrassero nel rivestimento di alluminio e eccitassero le molecole nella parte in PP.
Il compito è diventato quindi come ottenere risultati di saldatura ripetibili e garantire il requisito di resistenza alla trazione del cliente di almeno 50 newton per punto di saldatura. L'acciaio temprato resistente all'usura si è rivelato il materiale giusto per i sonotrodi. Gli ingegneri ad ultrasuoni hanno determinato le posizioni dei punti di saldatura e progettato i dispositivi complessi, inclusi il sistema di bloccaggio e i sensori di scansione delle parti.
I sonotrodi sono stati montati su attuatori pneumatici collegati a robot a sei assi. Sei diversi dispositivi sono stati progettati per adattarsi alle forme delle parti e per supportare i punti di saldatura.
L'assemblaggio avviene su tavole rotanti di indicizzazione. In due posizioni, il montaggio viene eseguito da due robot. In una terza posizione, un altro robot carica e scarica automaticamente le parti.
È stato risparmiato tempo prezioso, fino a un secondo per punto di saldatura, precaricando il cilindro pneumatico che si estende e ritrae la pila ad ultrasuoni. Il precarico significa che il cilindro è già stato esteso tramite un sistema pneumatico intelligente prima che il robot porti lo strumento di saldatura in contatto con il punto di saldatura.
