Què és la soldadura ultrasònica?
La tecnologia de soldadura ultrasònica utilitza vibracions d’alta freqüència (ultrasons) per segellar amb precisió dos components termoplàstics junts en subdície subdirector. A pressió precisa, la connexió segella en menys de 0. 2 segons.
Les ones ultrasòniques vibren desenes o milers de vegades per segon. Aquesta vibració es transmetrà a la superfície de contacte en contacte directe amb el component de plàstic. A causa de l'elevada impedància acústica al límit de la zona de soldadura, es generen temperatures altes. El plàstic és un conductor tèrmic molt pobre i no pot dissipar la calor fins que canviï d’un estat sòlid a un estat líquid. Apliqueu una mica de pressió, cosa que farà que les dues parts es fusionin com si fossin un tros de plàstic. Un cop s’atura el senyal d’ultrasons, les parts s’endureixen de nou. Aquesta és la màgia que crea una soldadura neta i molt forta entre dos components. La força de la costura de soldadura és propera a la força de la matèria primera formada durant el modelat per injecció.
Procés de soldadura per ultrasons
Pas 1- parts del dispositiu
Es col·loquen dos components termoplàstics que s’han de muntar, un sobre l’altre, en un niu de suport anomenat dispositiu.
Pas 2- Contacte del cap de l'eina
El component de titani o alumini anomenat capçal de l’eina entra en contacte amb el component de plàstic superior.
Pas 3- Aplicar pressió
Apliqueu la pressió controlada a les parts i enganxeu -les al dispositiu.
Pas 4- Temps de soldadura
El cap de l’eina vibra verticalment a una velocitat de 20000 (20 kHz) o 40000 (40 kHz) per segon durant una quantitat precisa de temps, també coneguda com a temps de soldadura. Cada component està dissenyat amb precisió per dirigir l’energia a punts de contacte específics entre els dos components.
La vibració mecànica es transmet a la interfície articular mitjançant materials termoplàstics per generar calor de fricció. Quan la temperatura de la interfície d’enllaç arriba al punt de fusió, el plàstic es fon i flueix i la vibració s’atura. Això permet que el plàstic fós es comenci a refredar.
Pas 5- Mantenir el temps
La força de subjecció es manté durant una quantitat de temps predeterminada per permetre que els components es fusionin a mesura que el plàstic fós es refreda i es solidifica. Això s’anomena temps de retenció. Es pot aconseguir una millora de la força d’enllaç i el segellat hermètic aplicant una força més gran en el temps de retenció. Això s’aconsegueix mitjançant l’ús de doble pressió en diferents punts dins del temps de retenció.
Pas 6- Retracta el cap de l'eina
Després que el plàstic fós es solidifiqui, traieu el dispositiu i retreu el cap de l’eina. Aquestes dues parts de plàstic estan connectades entre si, com si estiguessin modelada, i es treguin del dispositiu com a component únic.
La soldadura per ultrasons per al muntatge de plàstic és un procés ràpid, net, eficient i repetible amb un consum d’energia extremadament baix. No calen dissolvents, adhesius, fixadors mecànics o altres consumibles i els components acabats són robustos i nets.
Factors importants de soldadura plàstica d’ultrasons
El temps de soldadura i la pressió del cap de soldadura es poden ajustar segons l’amplitud determinada per la configuració del convertidor i la vareta de soldadura. En general, les variables principals són
1. Barra i convertidor d'amplitud
2. Pressió del cap de soldadura
3. Temps de soldadura
4. Mantenir el temps
Els ajustaments han de ser precisos. Si la freqüència és massa alta o s’aplica el senyal durant massa temps, el plàstic es deforma fàcilment més enllà del límit del punt de connexió. Si l’energia aplicada és massa feble, formarà una connexió deficient.