Bis zu 78 % Energie einsparen 
mit RINCO Electrical Motion

Energieeffizientes Ultraschallschweißen mit elektrischem Antrieb

Explodierende Stromkosten stellen Österreichs Kunststoffverarbeiter vor große Herausforderungen.

2023 ist energieeffiziente Produktion keine Option. Sie ist eine unumgängliche Notwendigkeit, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Beim Schweißen von Kunststoffen ist das Ultraschallschweißen klar im Vorteil, wenn es um Energieeffizienz geht – insbesondere mit elektrischem Antrieb.

Bereits im Jahr 2015 hat das Schweizer Unternehmen RINCO ULTRASONICS neben den pneumatischen Schweißmaschinen auch die erste elektrisch betriebene Ultraschall-Schweißmaschine auf den Markt gebracht.

Nun wollte es RINCO genau wissen: Sie verglichen die elektrisch betriebene Ultraschall-Schweißmaschine Electrical Motion mit einer pneumatischen Schweißmaschine auf ihre Effizienz. Dazu stellten sie zwei Maschinen gegenüber, deren Frequenz, Leistung und Hub identisch sind. Lediglich der Antrieb unterscheidet sich. «Wir hatten erwartet, dass die elektrische Ultraschall-Schweißmaschine beim Verbrauch besser abschneidet, aber nicht einen so großen Unterschied», sagt Jürgen Baumert, Leiter F&E bei RINCO ULTRASONICS, zu seinem eigenen Erstaunen.

Beim Ultraschallschweißen ist der elektrische Antrieb wesentlich energieeffizienter als der pneumatische.

«Wir haben erwartet, dass die elektrisch betriebene Ultraschall-Schweißmaschine betreffend Verbrauch besser abschneidet, aber einen derart großen Unterschied haben wir nicht erwartet.»

Jürgen Baumert, Leiter F&E bei RINCO ULTRASONICS

Bisher wurden Hubbewegung und Kraftaufbau bei Schweißprozessen mit Ultraschall-Schweißmaschinen üblicherweise mit pneumatischem Antrieb ausgeführt. Der elektrische Antrieb hat sich jedoch in den letzten Jahren zunehmend durchgesetzt.

Bis zu 78 % Energiekosteneinsparung mit RINCO Electrical Motion

Verglichen mit einer pneumatisch betriebenen Ultraschall-Schweißmaschine sparen Sie mit Electrical Motion bis zu 78 % Energiekosten ein. Die Gründe hierfür liegen im Schweißprozess selbst: Bei den Bewegungsaufgaben ist der elektrische Antrieb effizienter, während bei den Haltezeiten der pneumatische Antrieb im Vorteil ist. Da die Haltezeit beim Ultraschallschweißen jedoch sehr kurz ist, lässt sich dieser Vorteil vernachlässigen.

Qualitätsverbesserungen bei Schweißresultaten

Nicht nur bei der Energieeinsparung, sondern auch bei der Qualitätssteigerung bieten elektrisch angetriebene Ultraschall-Schweißmaschinen Vorteile. Positionen lassen sich genauer anfahren und halten. Außerdem ist das Hubprofil frei programmierbar.

Was Sie mit der Electrical Motion programmieren können:

  • Startposition und die Vorschubgeschwindigkeit
  • Bremspunkt, Aufsetzgeschwindigkeit und Trigger
  • Schweißprozess bis zu 10 Schritten, wählbar als Kraft- und Geschwindigkeitsprofil
  • Rückhubgeschwindigkeit

Durch diese flexible Parametrierung erzielen Sie noch bessere und reproduzierbare Schweißergebnisse.

Vergleich: Pneumatisch vs. elektrisch betriebenes Schweißen

Ein sichtbares Beispiel liefert eine Nietanwendung, die kürzlich bei RINCO Ultrasonics im Kompetenzzentrum erfolgreich bemustert wurde. Das obere Bauteil besteht aus PA, das untere aus PC-ABS, welche mittels Nietung miteinander verbunden wurden. Die Anwendung wurde sowohl auf einer pneumatischen wie auch auf einer elektrischen Ultraschall-Schweißmaschine getestet.

«Auf beiden Maschinen konnte eine belastbare, den Kundenanforderungen entsprechende Raupenkalotte erreicht werden», so Simon Hug, Leiter des Ultrasonic Competence Center bei RINCO Ultrasonics.  «Jedoch konnten wir bei der Electrical Motion die Parameter viel flexibler einstellen. Dadurch hat sich die Nietfestigkeit verbessert und es wurde eine optisch viel ansprechendere Vernietung erzielt. Bei der pneumatisch angetriebenen Maschine kam es aufgrund von Materialaustritten zu unvollständig ausgeformten Raupen. Des Weiteren konnten wir auf der Electrical Motion den Schweißprozess gegenüber der pneumatischen Standard-Maschine um fast die Hälfte der Zeit kürzen, da die Startposition für den Schweißprozess bei der Electrical Motion frei wählbar ist. So kann viel Wegzeit gespart werden. Unter all diesen Aspekten entschied sich der Kunde für die Electrical Motion.»

Raupenkalotte auf einer pneumatischen Ultraschallschweißmaschine geschweißt: aufgrund von Materialaustritt kam es zu unvollständig ausgeformten Raupen
Raupenkalotte - auf einer elektrischen Maschine mit optisch überzeugendem Schweißresultat
Raupenkette auf einer Ultraschallschweißmaschine mit elektrischem Antrieb geschweißt. Das Schweißergebnis ist optisch überzeugend.

Ultraschallverfahren sind effizient. Mit elektrischem Antrieb noch energiesparender.

Das Ultraschallschweißen und -schneiden ist allgemein als energiesparende Technologie bekannt. Die Werkzeuge brauchen nicht wie beim thermischen Schweißen erwärmt werden. Zudem kann auf Zusatzstoffe wie Schrauben und Klebstoffe verzichtet werden. Die Taktzeiten sind kurz und es kann Material eingespart werden, da die Schweißnaht sehr schmal ist.

Mit Energieeinsparungen von bis zu 78 % und erhöhter Prozessstabilität bietet Ihnen Electrical Emotion von RINCO auch in wirtschaftlich schwierigen Zeiten einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

FJ Mayer Mitarbeiter und Rinco Vertriebsleiter für Österreich
RINCO Sales Manager zu Besuch bei FJ Mayer

Manfred Goeschl, Beratung und Vertrieb, Robotik und Kunsstofftechnik, Firma FJ Mayer GmbH Pottendorf NÖ

Ing. Manfred Göschl hilft Ihnen beim Drosseln Ihrer Energiekosten!

Vertriebsingenieur für Automation und Kunststofftechnik

+43 2623 20600  37
manfred.goeschl@fjmayer.at

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