La soldadura ultrasónica es un proceso industrial mediante el cual se aplican localmente vibraciones acústicas ultrasónicas de alta frecuencia a piezas de trabajo que se mantienen unidas bajo presión para crear una soldadura de estado sólido.Se usa comúnmente para plásticos y metales, y especialmente para unir materiales diferentes.En la soldadura ultrasónica, no se necesitan pernos de conexión, clavos, materiales de soldadura ni adhesivos para unir los materiales.Cuando se aplica a metales, una característica notable de este método es que la temperatura se mantiene muy por debajo del punto de fusión de los materiales involucrados, lo que evita propiedades no deseadas que pueden surgir de la exposición a altas temperaturas de los materiales.
Para unir piezas termoplásticas moldeadas por inyección complejas, el equipo de soldadura ultrasónica se puede personalizar fácilmente para ajustarse a las especificaciones exactas de las piezas que se van a soldar.Las piezas se intercalan entre un nido de forma fija (yunque) y un sonotrodo (bocina) conectado a un transductor, y se emite una vibración acústica de baja amplitud de ~20 kHz.(Nota: las frecuencias comunes utilizadas en la soldadura ultrasónica de termoplásticos son 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz y 70 kHz).Al soldar plásticos, la interfaz de las dos partes está especialmente diseñada para concentrar el proceso de fusión.Uno de los materiales suele tener un director de energía puntiagudo o redondeado que contacta con la segunda parte de plástico.La energía ultrasónica derrite el punto de contacto entre las partes, creando una unión.Este proceso es una buena alternativa automatizada al pegamento, los tornillos o los diseños de encaje a presión.Por lo general, se usa con piezas pequeñas (p. ej., teléfonos móviles, productos electrónicos de consumo, herramientas médicas desechables, juguetes, etc.), pero se puede usar en piezas tan grandes como un pequeño grupo de instrumentos de automóvil.Los ultrasonidos también se pueden usar para soldar metales, pero generalmente se limitan a soldaduras pequeñas de metales delgados y maleables, por ejemplo, aluminio, cobre, níquel.Los ultrasonidos no se utilizarían para soldar el chasis de un automóvil o para soldar piezas de una bicicleta, debido a los niveles de potencia requeridos.
La soldadura ultrasónica de termoplásticos provoca la fusión local del plástico debido a la absorción de energía vibratoria a lo largo de la unión a soldar.En los metales, la soldadura se produce debido a la dispersión a alta presión de los óxidos superficiales y al movimiento local de los materiales.Aunque hay calentamiento, no es suficiente para fundir los materiales base.
La soldadura ultrasónica se puede utilizar tanto para plásticos duros como blandos, como plásticos semicristalinos y metales.La comprensión de la soldadura ultrasónica ha aumentado con la investigación y las pruebas.La invención de equipos más sofisticados y económicos y la mayor demanda de componentes plásticos y electrónicos ha llevado a un conocimiento cada vez mayor del proceso fundamental.Sin embargo, muchos aspectos de la soldadura ultrasónica aún requieren más estudio, como relacionar la calidad de la soldadura con los parámetros del proceso.La soldadura ultrasónica sigue siendo un campo en rápido desarrollo.
Hora de publicación: 02-dic-2021