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Titansonotrode (TiAl6V4) aus dem 3D-Drucker

Titansonotrode (TiAl6V4) aus dem 3D-Drucker

Leitung:  Dr.-Ing. Jens Twiefel
E-Mail:  mailto:twiefel@ids.uni-hannover.de
Jahr:  2019

Die Sonotroden wurden auf eine longitudinale λ/2-Form bei ca. 64 kHz ausgelegt. Modalhammertest der Sonotroden mit Laservibrometermessungen zeigen, dass die Schwingungsformen, die Schwinggüten (CNC: 9399, 3D: 9245) als auch die Frequenz der jeweiligen Moden sehr ähnlich sind. (Abweichungen max. 1,6%). Zur Untersuchung der Ersatzparameter wurde die Sonotrode mit einem Booster und einem Konverter gekoppelt.

Bei dem Gesamtsystem handelt es sich um ein 3/2 λ-System. Die Resonanzfrequenzabweichung des Gesamtsystems mit den unterschiedlichen Sonotroden liegt bei 96 Hz (0,15% Unterschied). Die Ersatzparameter weisen einen Unterschied von 2% auf. Untersuchungen der Temperaturverteilung der Sonotrode zeigen allerdings, dass es bei größeren Amplituden von 7 μm an der Sonotrodenspitze (25-fach vgl. zu Sweep) im Bereich der Verschraubung zu starken Erwärmungen kommt. Zukünftige Untersuchungen von Sonotroden mit veränderten Geometrien, Materialien und 3D-Drckverfahren für den Einsatz als Leistungsultraschallwerkzeug sind geplant.