De toepassingen van ultrasoon lassen zijn uitgebreid en worden aangetroffen in tal van industrieën, waaronder de elektrotechnische en computerindustrie, de auto-industrie en de lucht- en ruimtevaart, de medische sector en de verpakkingsindustrie. Of twee voorwerpen ultrasoon kunnen worden gelast, wordt bepaald door hun dikte. Als zij te dik zijn zal dit proces hen niet verbinden. Dit is het belangrijkste obstakel bij het lassen van metalen. Draden, microschakelverbindingen, plaatstaal, folies, linten en mazen worden echter vaak met ultrasoon lassen verbonden. Ultrasoon lassen is een zeer populaire techniek voor het verbinden van thermoplastische kunststoffen. Het is snel en gemakkelijk te automatiseren met lastijden die vaak minder dan een seconde bedragen en er is geen ventilatiesysteem nodig om warmte of uitlaatgassen af te voeren. Dit type lassen wordt vaak gebruikt om assemblages te bouwen die te klein, te complex, of te delicaat zijn voor meer gebruikelijke lastechnieken.
Computer en elektrische industrieEdit
In de elektrische en computer industrie wordt ultrasoon lassen vaak gebruikt om draadverbindingen te verbinden en om verbindingen te maken in kleine, delicate circuits. Knooppunten van kabelbomen worden vaak met ultrasoon lassen verbonden. Draadbomen zijn grote groepen draden die worden gebruikt om elektrische signalen en stroom te verdelen. Elektromotoren, veldspoelen, transformatoren en condensatoren kunnen ook worden geassembleerd met ultrasoon lassen. Ook wordt vaak de voorkeur gegeven aan ultrasoon lassen bij de assemblage van opslagmedia zoals flashdrives en computerschijven vanwege de grote hoeveelheden die nodig zijn. Gebleken is dat ultrasoon lassen van computerschijven cyclustijden van minder dan 300 ms heeft.
Een van de gebieden waarop ultrasoon lassen het meest wordt toegepast en waar nieuw onderzoek en experimenten zijn geconcentreerd, zijn microschakelingen. Dit proces is ideaal voor microschakelingen omdat het betrouwbare verbindingen tot stand brengt zonder onzuiverheden of thermische vervorming in de componenten te introduceren. Halfgeleiderelementen, transistors en diodes worden vaak verbonden door dunne aluminium- en gouddraden met behulp van ultrasoon lassen. Het wordt ook gebruikt voor het hechten van bedrading en linten, maar ook van hele chips aan microschakelingen. Een voorbeeld van waar microschakelingen worden gebruikt is in medische sensoren die worden gebruikt om het menselijk hart te bewaken bij bypass-patiënten.
Een verschil tussen ultrasoon lassen en traditioneel lassen is het vermogen van ultrasoon lassen om ongelijke materialen te verbinden. De assemblage van batterijcomponenten is een goed voorbeeld van waar deze capaciteit wordt gebruikt. Bij het maken van batterij- en brandstofcelcomponenten worden dunne koper-, nikkel- en aluminiumverbindingen, folielagen en metaalmatten vaak ultrasoon aan elkaar gelast. Veelvoudige lagen van folie of netwerk kunnen vaak in één enkele las worden aangebracht waardoor stappen en kosten worden geëlimineerd.
Ruimtevaart en automobielindustrieEdit
Voor auto’s wordt ultrasoon lassen meestal gebruikt om grote plastic en elektrische componenten zoals instrumentenpanelen, deurpanelen, lampen, luchtkanalen, stuurwielen, bekleding en motorcomponenten samen te stellen. Aangezien kunststoffen andere materialen in het ontwerp en de vervaardiging van auto’s zijn blijven vervangen, is de assemblage en het samenvoegen van kunststof componenten steeds meer een kritieke kwestie geworden. Enkele voordelen van ultrasoon lassen zijn lage cyclustijden, automatisering, lage kapitaalkosten en flexibiliteit. Ook beschadigt ultrasoon lassen de oppervlakteafwerking niet, wat voor veel autofabrikanten een cruciale overweging is, omdat de hoogfrequente trillingen voorkomen dat er markeringen worden gegenereerd.
Ultrasoon lassen wordt over het algemeen gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie bij het verbinden van dunne plaatmetalen en andere lichtgewicht materialen. Aluminium is een moeilijk metaal om met traditionele technieken te lassen vanwege zijn hoge thermische geleidbaarheid. Het is echter een van de gemakkelijker te lassen materialen met ultrasoon lassen omdat het een zachter metaal is en dus een las in vaste toestand eenvoudig te bereiken is. Aangezien aluminium zo veel wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie, is ultrasoon lassen een belangrijk fabricageproces. Ook met de komst van nieuwe composietmaterialen wordt ultrasoon lassen steeds gangbaarder. Het is gebruikt bij het hechten van het populaire composietmateriaal koolstofvezel. Talrijke studies zijn verricht om de optimale parameters te vinden die kwaliteitslassen voor dit materiaal opleveren.
Medische industrieEdit
In de medische industrie wordt ultrasoon lassen vaak gebruikt omdat het geen verontreinigingen of degradatie in de las introduceert en de machines kunnen worden gespecialiseerd voor gebruik in cleanrooms. Het proces kan ook in hoge mate worden geautomatiseerd, biedt strikte controle over maattoleranties en interfereert niet met de biocompatibiliteit van onderdelen. Het verhoogt derhalve de kwaliteit van de onderdelen en verlaagt de productiekosten. Onderdelen zoals arteriefilters, anesthesiefilters, bloedfilters, infuuskatheters, dialyseslangen, pipetten, cardiometriereservoirs, bloed-/gasfilters, gelaatsmaskers en infuuspieken/filters kunnen alle worden vervaardigd met behulp van ultrasoon lassen. Een andere belangrijke toepassing in de medische industrie voor ultrasoon lassen is textiel. Artikelen zoals ziekenhuisjassen, steriele kledingstukken, maskers, transdermale patches en textiel voor cleanrooms kunnen met ultrasoon lassen worden verzegeld en genaaid. Dit voorkomt verontreiniging en stofproductie en vermindert het infectierisico.
VerpakkingsindustrieEdit
Verpakking is een toepassing waar ultrasoon lassen vaak wordt gebruikt. Vele gemeenschappelijke punten worden of gemaakt of verpakt gebruikend ultrasoon lassen. Het verzegelen van containers, buizen en blisterverpakkingen zijn veel voorkomende toepassingen.
Ultrasoon lassen wordt ook toegepast bij het verpakken van gevaarlijke materialen, zoals explosieven, vuurwerk en andere reactieve chemicaliën. Deze artikelen vereisen meestal een hermetische afsluiting, maar kunnen niet aan hoge temperaturen worden blootgesteld. Een voorbeeld is een butaanaansteker. De las van deze verpakking moet bestand zijn tegen hoge druk en spanning en moet luchtdicht zijn om het butaan te bevatten. Een ander voorbeeld is de verpakking van munitie en drijfgassen. Deze verpakkingen moeten bestand zijn tegen hoge druk en spanning om de consument te beschermen tegen de inhoud. Bij het verzegelen van gevaarlijke stoffen is veiligheid een eerste vereiste.
De levensmiddelenindustrie geeft de voorkeur aan ultrasoon lassen boven traditionele verbindingstechnieken, omdat het snel en hygiënisch is en hermetische afdichtingen kan produceren. Melk- en sapcontainers zijn voorbeelden van producten die vaak met ultrasoon lassen worden verzegeld. De te verzegelen papieren delen worden bekleed met plastic, meestal polypropyleen of polyethyleen, en vervolgens aan elkaar gelast om een luchtdichte afsluiting tot stand te brengen. Het belangrijkste obstakel dat bij dit proces moet worden overwonnen, is de instelling van de parameters. Indien bijvoorbeeld te veel wordt gelast, kan de concentratie van de kunststof in de laszone te laag zijn en de afdichting doen breken. Wordt er te weinig gelast, dan is de afdichting onvolledig. Variaties in de dikte van materialen kunnen variaties in de laskwaliteit veroorzaken. Enkele andere levensmiddelen die met ultrasoon lassen worden verzegeld, zijn onder meer wikkels voor snoeprepen, diepvriesverpakkingen en drankverpakkingen.