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TELSONIC AG
Ultraschallschneiden von hochfesten und z├Ąhen Materialien - ein universelles Schneidverfahren f├╝r den Leichtbau

Gewichtseinsparung gilt heute in vielen Branchen als Innovationstreiber. Dazu z├Ąhlen vor allem Fahrzeugtechnik, die Luft- und Raumfahrt, aber auch die Medizintechnik. F├╝r die Bearbeitung der im Leichtbau zunehmend verwendeten Werkstoffe bietet das Ultraschallschneiden gute Voraussetzungen. Durch wechselbare Klingenaufs├Ątze ist es heute m├Âglich, ganz unterschiedliche Materialien effizient zu schneiden, z.B. mit Glas- oder Kohlefasern verst├Ąrkte Gewebe, Kevlar, gesch├Ąumte Materialien, Leder, Kunstleder, Gummi, Pappe oder Papier.

Telsonic - universelles Schneidverfahren f├╝r den Leichtbau
F├╝r die Bearbeitung der im Leichtbau zunehmend verwendeten Werkstoffe bietet das Ultraschallschneiden gute Voraussetzungen. Durch wechselbare Klingenaufs├Ątze ist es heute m├Âglich, ganz unterschiedliche Materialien effizient zu schneiden.

Als Ultraschall werden Schallfrequenzen oberhalb der H├Ârgrenze bezeichnet, also ab etwa 20 kHz. Zum Schneiden kommen Frequenzen im Bereich von 20 kHz und 30 kHz zum Einsatz. Erzeugt werden sie durch einen Piezo-Konverter, der eine Klinge in eine hochfrequente Schwingung versetzt, die in Resonanz besonders wirkungsvoll ist und dabei gleichzeitig wenig Leistung ben├Âtigt. So entstehen saubere Schnitte bei geringer thermischer Belastung der Umgebung. Es sind kaum Produktanhaftungen an der Klinge zu bef├╝rchten. Dar├╝ber hinaus bietet das Verfahren aber noch weitere Vorteile, aufgrund derer es sich besonders zum Schneiden der im Leichtbau verwendeten Materialien eignet.

Telsonic - universelles Schneidverfahren f├╝r den Leichtbau Bild 2
Schneidtechnologien im Kostenvergleich nach einer Recherche von Telsonic


Ein Verfahren mit schneidigen Vorteilen
So entsteht im Gegensatz zum mechanischen Fr├Ąsen beim Schneiden mit Ultraschall kein Materialverlust. Es gibt keine Sp├Ąne; die Schnittkanten sind glatt und sauber, wodurch eine Nachbearbeitung unn├Âtig wird. Ein Schneidmedium wie zum Beispiel beim Wasserstrahlschneiden ist nicht erforderlich. Das Schneidgut bleibt also trocken und sauber. Die Schnitttiefe ist beliebig einstellbar (Scoring) und obendrein ist Ultraschallschneiden auch noch leise. Es sind also keine L├Ąrmschutzma├čnahmen erforderlich. Au├čerdem muss die Oberfl├Ąche des Schneidguts im Gegensatz zum Laserstrahlschneiden keine besonderen G├╝tekriterien erf├╝llen; es entstehen keine verbrannten Schnittkanten oder Verbrennungsgase. Da zudem die Anschaffungs- und Betriebskosten im Vergleich zu anderen Verfahren ausgesprochen gering sind, bietet sich Ultraschallschneiden f├╝r viele Leichtbauanwendungen als praxisgerechtes Verfahren an.

Als Pionier in der Ultraschalltechnologie entwickelt und verkauft die Telsonic AG bereits seit gut f├╝nf Jahrzehnten weltweit serientaugliche Ultraschall-L├Âsungen. Dazu geh├Âren inzwischen auch Ultraschall-Schneidsysteme, die sich bereits im praktischen Einsatz bew├Ąhrt haben, z.B. in den Bereichen Automotiv, Aviatik, Karosseriebau, Maschinenbau, Verpackung, Textil und Konsumg├╝terindustrie. Die leistungsf├Ąhigen und flexiblen Systeme sind f├╝r den Einsatz in Automationslinien, Sonderanlagen und an Robotersystemen konzipiert. Au├čerdem k├Ânnen Applikationslabore damit ausger├╝stet werden, um Grundlagenuntersuchungen und Schneidversuche durchzuf├╝hren.

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Die leistungsf├Ąhigen und flexiblen Systeme sind f├╝r den Einsatz in Automationslinien, Sonderanlagen und an Robotersystemen konzipiert

Modularer Aufbau erh├Âht die Flexibilit├Ąt
Die Schneide-Systeme sind modular aufgebaut und lassen sich dadurch gut an die jeweilige Applikation anpassen: Der Generator, der den Ultraschall erzeugt, ist f├╝r den Schaltschrankeinbau konzipiert und ├╝bernimmt die Kommunikation mit der Anlagensteuerung. Meist werden die Schneidsysteme mit dem Generator MAG betrieben, der sich sehr einfach ├╝ber I/Os ansteuern l├Ąsst. Die Generator-Ausf├╝hrung MAG, die zur L├Âsung komplexer Schneidaufgaben in Sonderanlagen und Produktionslinien pr├Ądestiniert ist, unterst├╝tzt nahezu alle g├Ąngigen Feldbusschnittstellen (Ethernet/IP, EtherCAT, ProfiNet, Profibus, Sercos III, Powerlink und Modbus RTU). F├╝r die Steuerungsprogrammierer gibt es ein Software Development Kit mit Funktionsmodulen und Programmierbeispielen, um auch anspruchsvolle Aufgabenstellungen schnell umsetzen zu k├Ânnen. Der vom Generator erzeugte Ultraschall wird von den Piezokeramiken im Konverter in mechanische Schwingungen umgesetzt und auf die Schneidsonotrode ├╝bertragen. Diese wird dadurch in Resonanzschwingung versetzt und stellt die Verbindung zum Werkst├╝ck her.

Sonotrode und Klinge sind ebenfalls als einzelne Module konzipiert, bilden also im Gegensatz zu den meist ├╝blichen Ultraschallschneidsystemen keine feste Einheit: Die Ultraschallsonotrode leitet die mechanische Schwingung in die schraubbar aufgesetzte Ultraschallklinge. Sonotroden sind in zwei L├Ąngen (ca. 266 und ca. 136 mm) erh├Ąltlich. Die Einbaubedingungen an der Anlage entscheiden, welche L├Ąnge eingesetzt wird. Durch die stabile Aufh├Ąngung des Schwingsystems ist eine gute Entkopplung des Ultraschalls gew├Ąhrleistet.

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Ultraschall-Generator f├╝r einfache und komplexe Schneidaufgaben. ├ťber alle g├Ąngigen Feldbusschnittstellen kommuniziert er mit der ├╝bergeordneten Steuerung

F├╝r jede Anwendung die passende Klinge
Die austauschbaren Ultraschallklingen, die sogenannten Messertips, gibt es in vielen Varianten. Sie werden spezifisch zu jeder Applikation ausgew├Ąhlt und dann auf der Sonotrode befestigt. Kriterien f├╝r die Auswahl sind z.B. Material und Dicke des Schneidguts, die geforderten Schneidkonturen und Geometrien, die gew├╝nschte Schnittgeschwindigkeit, Einsatzgebiet und Umgebungsbedingungen. Damit gibt es f├╝r jede Anforderung eine passende Klinge, sei es f├╝r gerade Schnitte oder enge Radien.

Um Verletzungen beim An- oder Abschrauben der Klingen zu vermeiden, sind klingenspezifische Montagewerkzeuge lieferbar. Alle Messertips bestehen aus Hartmetall. Dadurch sind sie ausgesprochen langlebig. Ihre Standzeiten sind bis zu 20-mal l├Ąnger als bei herk├Âmmlichem Werkzeugstahl. Die Tips werden standardm├Ą├čig f├╝r Schneidtiefen bis 75 mm angeboten; kundenspezifische Ausf├╝hrungen sind ebenfalls erh├Ąltlich. Schneidunterlagen zum Schutz der Messertips gibt es als optionales Zubeh├Âr.

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Ultraschallsonotroden mit austauschbarer Klingen (links). Die Ultraschall-Klingen (rechts) gibt es in vielen Varianten f├╝r unterschiedliche Materialien und Schnittgeometrien.

Ein Ultraschallsystem f├╝r wechselnde Aufgaben nutzen
Durch den modularen Aufbau von Sonotroden l├Ąsst sich dasselbe Ultraschall-Schneidsystem f├╝r verschiedene Werkstoffe oder Schneidkonturen nutzen, indem einfach auf die entsprechende Klinge gewechselt wird. Der Generator ÔÇ×erkennt“ dann automatisch ├╝ber einen Frequenzscan die eingesetzte Klinge und sorgt daf├╝r, dass sie mit ihrer Resonanzfrequenz angeregt wird. Dieser modulare Aufbau von Sonotrode und Klinge senkt nat├╝rlich auch Betriebs- und Wartungskosten im Vergleich zu anderen Schneidl├Âsungen. Die vielseitigen und leistungsf├Ąhigen Ultraschall-Schneidsysteme aus der Schweiz werden sicher deshalb noch viele weitere Anwendungsbereiche erschlie├čen, beim Schneiden von Kohlefaserteilen und Gummimaterialien ebenso wie beim Zur├╝ckschneiden von ├ťberst├Ąnden bei den unterschiedlichsten Leichtbaumaterialien.

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Typische Anwendungen f├╝r Ultraschall-Schneidsysteme sind das Schneiden von Kohlefaserteilen (a), von Gummimaterialien (b) und das Zur├╝ckschneiden von ├ťberst├Ąnden.


Innovative Ultraschalltechnologie aus der Schweiz
Die Schweizer Telsonic Gruppe ist seit 1966 mit industriellen Ultraschall-L├Âsungen in Europa, Amerika und Asien vertreten. St├Ąndige Innovationen tragen dazu bei, dass sich Telsonic in vielen Anwendungen einen Vorsprung erarbeitet hat der Kunden Mehrwert bietet. Mit ├╝ber 250 hochqualifizierten Mitarbeitern ist das inhabergef├╝hrte Unternehmen auf das Kunststoff- und Metallschweissen, sowie das Reinigen und Sieben mit Ultraschall spezialisiert. Weltweit sch├Ątzen Kunden, unter anderem in den Branchen Automobil, Verpackung und der Medizintechnik, die umfassende Dienstleistungen und das breite Sortiment an Ultraschallkomponenten f├╝r den Anlagenbau sowie die kompletten Schweissanlagen.

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