用于硬塑料的软底模

在为消费品焊接椭圆形的三维半壳时，主要的难点是如何获得无瑕疵的外观。BSH 和 Herrmann Ultraschall（海尔曼超声波）联合开发的工艺不仅成功地满足了上述要求，而且实现了牢固的接合效果。

BSH Hausgeräte GmbH 将超声波选为最合适的接合技术，原因在于该技术不仅能够实现牢固的连接，而且能够得到十分出色的焊接外观。这两个因素都是生产新型电子织物清新剂 FreshUp 的决定性因素。为了满足这些要求，Herrmann（海尔曼）在早期阶段就参与了该项目，并与 BSH 一起成功开发出了能够完全满足制造商愿望的焊接解决方案。

能够实现无瑕疵连接的底模

在开发过程中，光学要求成为了 Herrmann（海尔曼）超声波实验室所面临的重大考验。外壳的闪亮 MABS 材料能够非常理想地传导超声波，因此在焊接过程中，强振动不仅发生在接合区域，也发生在整个组件中。而这导致组件与底模的各个接触点处的表面上出现了痕迹。

为了抑制焊接过程中的振动，底模采用一种特殊铸模树脂制成。这是一种耐磨、耐热的材料，其肖氏硬度为 80 至 90，与滑板轮的硬度大致相当。考虑到振动因素，材料需要足够硬，以便将组件固定到位；但也需要足够软，以便抑制超声波的振动。由于树脂硬度低，工作人员随后还可以调整其三维形状。利用这一特性，可以通过手动抛光和研磨逐步获得弯曲组件的理想外观。

工作人员将底模分割为四个底模段而非通常的两个底模段，从而进一步优化了底模。这种结构确保了部件不会因为接触底模而留下痕迹，并且可以通过焊头进行精确焊接。同时，特殊的分割方式可以防止对分型线区域的材料造成损坏。结合柔软的铸模树脂，该底模有效地防止了组件出现外观损伤。

借助视频通话的联合试验

该项目的另一特殊之处在于，组件的设计方案从一开始就固定下来了。这意味着工作人员仅可利用十分之三毫米的微小焊接路径 - 这大约是正常使用情况的一半。在能量方向的区域中调整注塑模具并不可行，因为这样必然会改变外壳外观。

为了在整个长度上（即在块上）齐平焊接两个组件，工作人员在具有多个评估循环的广泛 DOE 过程中联合开发和优化了焊接工艺。接合速度图形表示主要用于优化工艺。测试在 Herrmann（海尔曼）的塑料超声波实验室以及客户场地进行，其中一些测试通过直播视频进行传输。最终，得益于双方的密切合作，工作人员确定了正确的参数，以确保根据高要求的规范形成牢固且外观无暇的接合。

结论

BSH 超声波焊接解决方案的开发过程证明了，除了需要确定焊接工艺参数外，单独优化底模的设计也非常重要。正确的材料和设计可以发挥出关键的作用 - 确保组件不仅能够牢固地接合在一起，而且拥有无暇的外观。