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Artikel und Hintergründe zum Thema

Siegeln und Schneiden

Ultraschallschweißen in der Verpackungstechnik

Verschiedene Aufgaben wie Siegeln, Schneiden und Stanzen lassen sich mit Hilfe von Ultraschall in nur einem Arbeitsschritt erledigen.

An Getränkeverpackungen aus kunststoffbeschichtetem Karton lassen sich mit Ultraschall diverse Fügeaufgaben zuverlässig und wirtschaftlich realisieren: das Längsschweißen der Überlappungsnaht, die Querschweißung nach dem Abfüllen und das Einschweißen der Ausgießer. © Telsonic

Die hohen Produktionsraten beim Verpacken von Flüssigkeiten oder Schüttgütern erfordern schnelle und wirtschaftliche Verfahren. Ultraschallschweißen ist deshalb gleich aus mehreren Gründen eine gute Wahl, denn damit lassen sich Getränkekartons, Kaffeekapseln, Stand-up- oder Schlauchbeutel zuverlässig, schnell, produktschonend und dicht verschließen. Gleichzeitig ist das Verfahren kostengünstig und umweltfreundlich, da es keinen Kleber oder sonstige Zusatzstoffe braucht. Der Prozess ist zuverlässig und sicher, weil der Schweißvorgang nur über wenige Parameter konfiguriert wird und sich einfach überwachen lässt. Auf der Fachpack können sich Messebesucher darüber informieren, welche Möglichkeiten zur Prozessoptimierung das vielseitige Ultraschallschweißverfahren bietet.

Beim Ultraschallschweißen kommen Frequenzen im Bereich von 20 bis 35 Kilohertz zum Einsatz. Erzeugt werden sie durch einen Piezo-Konverter, der eine Sonotrode in eine hochfrequente Schwingung versetzt. Durch die akustischen Schwingungen werden die Moleküle der zu verbindenden Teile ebenfalls in Schwingung versetzt, was an den Kontaktstellen Wärme erzeugt, welche die Materialgrenzen „aufbricht“ und die Materialien miteinander verschmilzt. So entstehen bei geringer thermischer Belastung von Produkt und Umgebung hochfeste Fügeverbindungen. Die Siegelnaht ist aber nicht nur dicht, sondern auch schmal und damit material- und kostensparend. Zudem werden eventuelle Produktreste zuverlässig aus der Naht verdrängt. Hierzu kommt ein weiterer Vorteil: Ultraschall lässt sich auch zum Schneiden nutzen; Stanzen und Siegeln sind dadurch in einem Arbeitsgang möglich.

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Da keine Anwendung der anderen gleicht, bietet Telsonic zusätzlich zum longitudinalen Schweißen auch die torsionale Schweißtechnologie Soniqtwist für anspruchsvolle Applikationen an. Alle Systeme sind modular aufgebaut und lassen sich über digitale Schnittstellen in die unterschiedlichsten Produktionslinien integrieren.

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