Plošče motornega prostora
V eni aplikaciji so ultrazvočni naročili varjenje izolacijskih plošč, prevlečenih z aluminij, za motorni prostor. Kombinacija materiala je bila morilska: akustične preproge z aluminijasto prevleko (PU) je bilo treba pritrditi na plošče iz polipropilena (PP), ojačane s steklenimi vlakni. Če to ni bilo dovolj izziva, je bilo treba variti šest različnih delov.
Ta aplikacija je predstavljala resničen izziv za trajno in varno spajanje komponent. Lepila zaradi stroškov in kombinacije materialov ne bi delovala. Vpenjalni elementi ali vijaki so bili preveč tvegani, saj se med motorjem lahko izgubijo. Nobena od drugih metod toplotnega spajanja, kot so lasersko varjenje, infrardeče varjenje ali vibracijsko varjenje, ni bila primerna.
Začetni testi z ročnim ultrazvočnim varilcem so se izkazali za pozitivne. Kljub vmešani plasti aluminija lahko med PU matico in injekcijsko oblikovanim PP delom nastane tesen spoj. Ultrazvočne vibracije so lahko prodrle v prevleko iz aluminija in napolnile molekule v PP delu.
Nato se je postavila naloga, kako doseči ponovljive rezultate varjenja in zagotoviti, da stranka zahteva natezno trdnost vsaj 50 newtonov na mesto zvara. Kaljeno jeklo, odporno proti obrabi, se je izkazalo za pravi material za sonotrode. Ultrazvočni inženirji so določili mesta varjenja in zasnovali kompleksne napeljave, vključno s sistemom vpenjanja in senzorji za skeniranje delov.
Sonotrode so bile pritrjene na pnevmatske pogone, pritrjene na šestosne robote. Šest različnih pritrdilnih elementov je bilo zasnovanih tako, da ustrezajo oblikam delov in podpirajo mesta varjenja.
Montaža poteka na tabelah z rotacijskim indeksiranjem. V dveh položajih sestavljanje izvedeta dva robota. Na tretjem mestu drug robot samodejno naloži in raztovori dele.
Vredni čas - do ene sekunde na mestu zvara - je bil prihranjen s predhodnim nalaganjem pnevmatskega cilindra, ki raztegne in uvleče ultrazvočni kup. Predobremenitev pomeni, da je bil valj že razširjen z inteligentnim pnevmatskim sistemom, preden robot spravi orodje za varjenje v stik z varilnim mestom.
