Untersuchung der Vorgänge und Einflüsse beim Ultraschallfügen flexibler polymerer Packstoffe:
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2014
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
SYMBOL- UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IV
ABBILDUNGSVERZEICHNIS IX
TABELLENVERZEICHNIS XIX
1 EINLEITUNG 1
2 STAND VON WISSENSCHAFT UND TECHNIK 5
2.1 GRUNDLAGEN DES ULTRASCHALLSCHWEISSENS VON KUNSTSTOFFEN 5
2.1.1 PRINZIP UND AUFBAU EINER ULTRASCHALLSCHWEISSVORRICHTUNG 5
2.1.2 PROZESSABLAUF, PROZESSFUEHRUNG UND -PARAMETER 8
2.1.3 ENERGIERICHTUNGSGEBER 15
2.1.4 ENERGIEWANDLUNGSMECHANISMEN UND ERWAERMUNGSVERHALTEN 16
2.1.5 MODELLIERUNG UND SIMULATION DES ULTRASCHALLFUEGEPROZESSES 19
2.1.6 ZUSAMMENFASSUNG ZUM STAND DER TECHNIK DES ULTRASCHALLSCHWEISSENS
VON KUNSTSTOFFEN 21
2.2 ULTRASCHALLFUEGEN FLEXIBLER PACKSTOFFE 22
2.2.1 BESONDERHEITEN UND ANFORDERUNGEN AN DIE QUALITAET DER SIEGELNAEHTE
BEI ANWENDUNG DES VERFAHRENS IN DER VERPACKUNGSTECHNIK 22
2.2.2 TECHNISCHE UMSETZUNG DES VERFAHRENS IN DER VERPACKUNGSTECHNIK 25
2.2.3 ENERGIERICHTUNGSGEBER BEIM ULTRASCHALLFUEGEN FLEXIBLER PACKSTOFFE
28
2.2.4 WISSENSCHAFTLICHE ARBEITEN ZUM ULTRASCHALLFUEGEN FLEXIBLER
PACKSTOFFE 31
2.3 FLEXIBLE PACKSTOFFE UND DEREN RELEVANTE EIGENSCHAFTEN FUER DAS
ULTRASCHALLSIEGELN 35
2.3.1 AUFBAU UND HERSTELLUNG RELEVANTER FLEXIBLER PACKSTOFFE 35
2.3.2 SIEGELSCHICHTEN UND -MATERIALIEN 37
2.3.3 FUER DAS ULTRASCHALLFUEGEN RELEVANTE EIGENSCHAFTEN DER KUNSTSTOFFE
38
2.3.4 STRUKTUR UND EIGENSCHAFTEN DES POLYETHYLENS 39
2.4 VERBINDUNGSVORGAENGE BEIM SCHWEISSEN UND SIEGELN VON KUNSTSTOFFEN 56
2.4.1 MECHANISMEN DER VERBINDUNGSBILDUNG 56
2.4.2 AUSBILDUNG UND EINFLUSS DES GEFUEGES AUF DIE FESTIGKEIT DER NAEHTE
59
2.5 RESUEMEE AUS DEN GRUNDLEGENDEN VORBETRACHTUNGEN 61
3 PRAEZISIERUNG DER AUFGABE UND GESAMTMETHODIK 63
3.1 WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE PROBLEMSTELLUNG UND ZIELE DER ARBEIT 63
3.2 ARBEITSINHALTE UND VORGEHEN 63
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INHALTSVERZEICHNIS
4 EXPERIMENTELLE PROZESSANALYSE 67
4.1 MATERIALIEN UND METHODEN 67
4.1.1 UNTERSUCHTE PACKSTOFFE UND DEREN EIGENSCHAFTEN 67
4.1.2 VERSUCHSAUFBAU UND-DURCHFUEHRUNG 68
4.1.3 INFRAROT-THERMOGRAFIE 70
4.1.4 METHODEN ZUR BEWERTUNG DER NAHTEIGENSCHAFTEN 72
4.2 SIEGELVERHALTEN DER PACKSTOFFE MIT DEM WAERMEKONTAKTSIEGELVERFAHREN
76
4.3 WIRKPAARUNGSANALYSE BEIM ULTRASCHALLSIEGELN 79
4.3.1 SCHWINGVERHALTEN DER SCHWINGGEBILDE 79
4.3.2 ANALYSE DER WIRKPAARUNGSINTERAKTION UND DES SYSTEMVERHALTENS 80
4.4 ERWAERMUNGSVERHALTEN DER PACKSTOFFE 87
4.4.1 ERWAERMUNGSCHARAKTERISTIK IN ABHAENGIGKEIT DER SCHWEISSKRAFT UND
SCHWEISSZEIT 87
4.4.2 EINFLUSS DER AMPLITUDE AUF DAS ERWAERMUNGSVERHALTEN 91
4.4.3 EINFLUSS DER SYSTEMFREQUENZ AUF DIE PACKSTOFFERWAERMUNG 93
4.4.4 EINFLUSS DER ENERGIERICHTUNGSGEBER AUF DAS ERWAERMUNGSVERHALTEN 95
4.4.5 ERWAERMUNGSVERHALTEN UNTERSCHIEDLICHER PACKSTOFFE 99
4.5 SIEGELNAHTAUSBILDUNG UND BRUCHVERHALTEN 102
4.5.1 NAHTBILDUNG UND TOPOLOGIE ULTRASCHALLGESIEGELTER NAEHTE 102
4.5.2 MORPHOLOGIE ULTRASCHALLGESIEGELTER NAEHTE 105
4.5.3 BRUCHVERHALTEN ULTRASCHALLGESIEGELTER NAEHTE 108
4.6 EINFLUSS DER PROZESSPARAMETER AUF DIE FESTIGKEIT DER NAEHTE 112
4.6.1 EINFLUSS DER SIEGELKRAFT 112
4.6.2 EINFLUSS DER SIEGELZEIT 115
4.6.3 EINFLUSS DER SCHWINGAMPLITUDE 118
4.6.4 EINFLUSS DER SYSTEMFREQUENZ 121
4.7 EINFLUSS DER PACKSTOFFEIGENSCHAFTEN AUF DAS
ULTRASCHALLSIEGELVERHALTEN 124
4.7.1 UNTERSCHIEDE DER SIEGELMATERIALIEN UND BEEINFLUSSENDE
EIGENSCHAFTEN ... 124
4.7.2 EINFLUSS DER TRAEGERMATERIALIEN 131
4.7.3 KRITERIEN ZUR BEWERTUNG DER ULTRASCHALLSIEGELBARKEIT 132
4.8 EINFLUSS DER AMBOSS- BZW. PROFILGESTALTUNG AUF DIE
SIEGELNAHTFESTIGKEIT 134
4.8.1 EINFLUSS DER ENERGIERICHTUNGSGEBER- BZW. PROFILGESTALTUNG 134
4.8.2 EINFLUSS DER PROFILFERTIGUNG 139
4.8.3 EINFLUSS DES SIEGELWERKZEUGWERKSTOFFS 142
4.8.4 EINFLUSS DER AMBOSSTEMPERATUR 143
4.9 ZUSAMMENFASSENDE BETRACHTUNGEN ZU DEN VORGAENGEN BEIM
ULTRASCHALLSIEGELPROZESS FLEXIBLER PACKSTOFFE 146
INHALTSVERZEICHNIS
5 AUSBLICK UND ANSAETZE ZUR PROZESSOPTIMIERUNG 151
5.1 VERBESSERUNG DER NAHTQUALITAET DURCH ANGEPASSTE WERKZEUGGESTALTUNG
151
5.2 AUSBLICK ZUR ANGEPASSTEN PACKSTOFFAUSWAHL UND -OPTIMIERUNG 156
5.3 AUSBLICK ZUR NUTZUNG DER PROZESSSIMULATION ZUR PROZESSANALYSE UND
OPTIMIERUNG 159
5.3.1 VORBEMERKUNGEN ZUR SIMULATION DES ULTRASCHALLFUEGEVORGANGS VON
FOLIEN 159
5.3.2 MODELLIERUNG UND SIMULATION DES STATISCHEN DEFORMATIONSVERHALTENS
159
5.3.3 SIMULATION DES ERWAERMUNGSVERHALTENS BEIM ULTRASCHALLFUEGEN
FLEXIBLER
PACKSTOFFE 164
6 ZUSAMMENFASSUNG 170
LITERATURVERZEICHNIS 172
A- ANLAGENTEIL 185
ANLAGENVERZEICHNIS 185
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