La soldadura de plásticos por ultrasonidos es la unión o el reformado de termoplásticos mediante el uso del calor generado por el movimiento mecánico de alta frecuencia.
Se logra convirtiendo la energía eléctrica de alta frecuencia en movimiento mecánico de alta frecuencia.
En este artículo , exploraremos los puntos básicos de la soldadura por ultrasonidos, tal como sus aplicaciones y restricciones.
¿Qué es la soldadura por ultrasonidos?
La soldadura por ultrasonidos es un desarrollo de unión que utiliza vibraciones de alta frecuencia para derretir y unir materiales. Esta técnica es extensamente utilizada en la industria, en especial en la producción de piezas de plástico y metal.
Proporciona una secuencia de ventajas , como la capacidad de juntar materiales con rapidez y precisión, la supresión de la necesidad de utilizar adhesivos o soldadura por calor y la capacidad de juntar materiales de diferentes tipos y espesores.
Esta mecánica, junto con la fuerza aplicada, crea calor por fricción en las superficies de conexión de los materiales plásticos (área de la junta), de modo que el material plástico se funde y forma un enlace molecular entre las piezas.
Consideración de materiales
Para unir dos partes termoplásticas, es necesario que los materiales sean químicamente compatibles.
De lo contrario, aunque ambos materiales puedan fundirse juntos, no habrá enlace molecular. Un buen ejemplo sería intentar soldar polietileno a polipropileno.
Ambos materiales semicristalinos tienen una apariencia similar y muchas propiedades físicas comunes. Sin embargo, no son químicamente compatibles y, por lo tanto, no pueden soldarse entre sí.
Al igual que los termoplásticos (es decir, los materiales con las mismas propiedades químicas) se soldarán entre sí. Por ejemplo, una parte de ABS se soldará a otra parte de ABS.
Los termoplásticos disímiles pueden ser compatibles sólo si sus temperaturas de fusión están dentro de los 40ºF (6ºC) y son de estructura molecular similar.
Por ejemplo, es probable que una pieza ABS pueda soldarse a una pieza acrílica porque sus propiedades químicas son compatibles.
Análisis soldadura de ultrasonido
En términos generales, sólo polímeros amorfos similares tienen una excelente probabilidad de ser soldados entre sí.
Las propiedades químicas de cualquier material semicristalino hacen que cada uno sólo sea compatible consigo mismo.
Cuando los materiales a soldar son compatibles, existen otros factores que pueden afectar la soldabilidad de las piezas.
Estos factores incluyen higroscopicidad, agentes desmoldantes, lubricantes, plastificantes, rellenos, retardadores de llama, reafilado, pigmentos y grados de resina.
Inspección de soldadura por ultrasonido
El ensayo por ultrasonidos (UT) es una familia de técnicas de ensayo no destructivas basadas en la propagación de ondas ultrasónicas en el objeto o material ensayado.
¿Qué es la inspección por ultrasonidos de transmisión?
En las pruebas ultrasónicas («UT»), un transductor introduce ondas ultrasónicas en un material, que se desplazan en línea recta y a una velocidad constante hasta que encuentran una superficie.
Esto hace que parte de la energía de las olas se refleje, mientras que el resto se transmite.
¿Cómo funcionan los detectores de defectos ultrasónicos?
Las ondas sonoras son vibraciones mecánicas que pasan a través de un medio como un líquido, un sólido o un gas. …
Cuando estas ondas chocan con un límite que tiene un medio diferente, se transmiten de vuelta. Este es el principio detrás de la detección ultrasónica de defectos.
¿Qué es un escaneo en las pruebas ultrasónicas?
A-Scans y C-Scans. La inspección ultrasónica de metales para detectar defectos internos es similar en muchos aspectos a la búsqueda de peces mediante un buscador ultrasónico de peces.
En cada caso, un transductor sónico envía un pulso de sonido de corta duración y luego «escucha» los ecos de retorno.
Consideraciones sobre el diseño conjunto en soldadura con ultrasonido
El diseño de las juntas de las piezas de unión es fundamental para conseguir unos resultados de montaje óptimos.
El diseño de la unión de una pieza en particular depende de factores como el tipo de plástico, la geometría de la pieza y los requisitos de la soldadura.
Hay muchos diseños de juntas diferentes, cada uno con sus propias ventajas. Algunos de estos diseños se discuten más adelante en esta sección.
Hay tres requisitos básicos en el diseño de juntas:
- Un área de contacto uniforme
- Una pequeña área de contacto inicial
- Un medio de alineación
Ventajas del ensamblaje ultrasónico
Hay muchas ventajas en el uso del ensamblaje ultrasónico. Es un proceso rápido, limpio, eficiente y repetible que produce enlaces fuertes e integrales y consume muy poca energía.
No se necesitan disolventes, adhesivos, fijaciones mecánicas ni calor externo. Los ensamblajes terminados son fuertes y limpios.
Los materiales difíciles se pueden ensamblar mediante un soldador ultrasonico.
Los ensamblajes de las piezas se ciclan rápidamente porque la energía transferida a la articulación y liberada como calor ocurre muy rápidamente y se limita al área inmediata de la articulación.
La rápida disipación de calor hace que este proceso sea considerablemente más rápido que otros métodos de montaje.
El utillaje y/o la aplicación de un sistema de ensamblaje ultrasónico se puede cambiar rápidamente, ofreciendo una flexibilidad y versatilidad que no se encuentra en muchos otros procesos de ensamblaje.
Soldadura por ultrasonido para plásticos
La soldadura de plástico por ultrasonido crea una unión molecular dentro de la costura de soldadura.
Las vibraciones longitudinales en frecuencias de 20 kHz, 30 kHz y 35 kHz con amplitudes de herramienta entre 5 µm y 50 µm se introducen en los materiales plásticos bajo la acción de la fuerza.
Las vibraciones ultrasónicas se enfocan mediante un diseño especial de los componentes o herramientas.
Esta geometría específica dentro de un componente se denomina director de energía.
En resumen, soldadura ultrasonidos plásticos es la unión o reforma de termoplásticos mediante el uso del calor generado por el movimiento mecánico de alta frecuencia.
Se logra convirtiendo la energía eléctrica de alta frecuencia en movimiento mecánico de alta frecuencia.
Ese movimiento mecánico, junto con la fuerza aplicada, crea calor por fricción en las superficies de unión de los componentes plásticos (área de unión), de modo que el material plástico se funde y forma un enlace molecular entre las partes.
Soldadura por ultrasonido metales
El proceso de soldadura ultrasónica de metales es aquel en el que las vibraciones ultrasónicas crean un movimiento relativo similar a la fricción entre dos superficies que se mantienen unidas bajo presión.
El proceso es de estado sólido, que ocurre sin que se fundan los metales base.
Soldadora ultrasónica por puntos
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Hola Rosario, Muchas gracias por escribirnos!.
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Buenas tardes mi nombre es Abraham Godoy busco equipos que me puedan ayudar a sellar tela de propileno.
Me pueden ayudar???
Hola Abraham, gracias por escribirnos.
No tengo muchas referencias sobre selladores de tela, pero trataré de buscar información.
Saludos y disculpas por no brindarle una solución.
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Tengo un equipo sonatrodo y me dicen que falta la fuente para que funcione. Pudieran decirme si Ud. La ven tan y costo. El modelo es t800. Gracias
Hola Luis, Le confieso que no tengo presente en este momento la marca y modelo que mencionas.
Sin embargo he buscado y encontrado un manual en PDF para que pueda chequear. Se encuentra en Protugues, pero puede traducirse.
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Saludos y aguardamos si le fue de utilidad
En amistad
¡Buen artículo!
Lo que nos encontramos muchas veces es que los clientes no saben si comprar una máquina o solicitar el servicio… quizás sería interesante destacar estos temas y diferenciarlos
Gracias por tu comentario!
En amistad…