Saldatura a ultrasuoni nei ricambi auto: luci di marcia diurna
L'applicazione ad ultrasuoni prevedeva l'assemblaggio di luci di marcia diurna. Una lente di plastica trasparente doveva essere saldata a un corpo di plastica con una chiusura ermetica. La complessa forma 3D e la superficie di classe A erano una sfida da saldare. Il cliente necessitava anche di un sistema efficiente in termini di costi che potesse ospitare molte varianti per vari modelli di auto.
Per risolvere il problema, il tecnico ha sviluppato un sonotrodo composito separato in due elementi: un sonotrodo a blocco portante e una serie di punte avvitate individualmente. Ogni punta ha un'altezza diversa per adattarsi esattamente alla sua lente.
Per garantire la corretta vibrazione, il sonotrodo portante è stato progettato con l'aiuto di FEA e sintonizzato per la corretta frequenza, potenza al minimo e ampiezza. Inoltre, ogni punta è stata progettata, prodotta e sintonizzata come un sonotrodo autonomo. I suggerimenti includono funzionalità per vari contorni interferenti. Ad esempio, alcuni suggerimenti hanno ritagli per accogliere caratteri in rilievo su un componente. Tutto ciò influenza il modo in cui vibra il sonotrodo.
Per garantire che le punte vibrino correttamente, sono state testate individualmente e regolate in un processo manuale laborioso e dispendioso in termini di tempo. Durante la simulazione del carico, il sonotrodo composito completato è stato misurato al laser e le eventuali correzioni sono state eseguite mediante lavorazione CNC. Un software speciale misura fino a 100 punti per creare il profilo di ampiezza. Una volta calibrati, i sonotrodi compositi hanno funzionato magnificamente e sono stati venduti più volte.
Per assemblare le varianti di modello, tutte le parti del sistema a ultrasuoni formano un "telaio per utensili a cambio rapido" che può essere staccato dalla macchina principale e sostituito con un telaio diverso. Durante la fase di avviamento l'assemblaggio è stato eseguito con una macchina e più telai portautensili. Con l'aumento delle varianti, il cliente doveva solo acquistare telai di utensili aggiuntivi. Componenti costosi, come generatori di ultrasuoni, controlli e sistemi di sicurezza, possono essere utilizzati con più telai di utensili per varie luci di marcia diurna.
