Le soudage par ultrasons consiste en un processus de vibration mécanique à une fréquence ultrasonique où la zone de contact entre la sonotrode et la pièce à souder subit une fusion locale.
La fréquence du secteur de 50/60Hz est transformée et amplifiée par le générateur d'ultrasons en un signal électrique et convertie par le transducteur piézoélectrique en énergie de mouvement.
Cette énergie fournie par le générateur et appliquée à l'ensemble acoustique doit être suffisante pour vaincre les moments d'inertie des masses à mettre en mouvement et les frottements entre les pièces.
Les avantages d'une technologie avancée telle que la soudure par ultrasons sont nombreux :
Le soudage par ultrasons est l'une des méthodes les plus sûres, les plus efficaces et les plus rapides pour assembler des matériaux thermoplastiques.
Le temps de soudage est de l'ordre de quelques millisecondes et il est possible de souder des pièces moulées et des tissus thermoplastiques.
La technologie à ultrasons permet de couper et de refermer simultanément les fibres synthétiques des tissus, en évitant l'effet typique d'effilochage. Pendant et après l'opération de coupe, l'outil reste propre à tout moment, et l'utilisation des ultrasons est sans danger pour les opérateurs car ils ne brûlent pas et ne produisent pas de fumées toxiques.
Le piquage par ultrasons permet d'assembler deux ou plusieurs couches de tissu sans ajouter d'adhésifs, de solvants ou de fixations mécaniques. De plus, les soudures par ultrasons sont hermétiquement fermées, préservant ainsi le contenu du produit. L'un des avantages est certainement lié à l'énergie, car le processus de soudage n'a aucun impact négatif.
Le rivetage par ultrasons est utilisé pour faire fondre une cheville, ou broche, introduite dans un trou. La tige en plastique est mise en contact avec la sonotrode, fondant et formant une tête de sertissage. Cette technique peut également être utilisée pour fixer différents matériaux ou pièces métalliques, comme des pièces de voiture, de camping-car et de bateau, ou des composants électriques spéciaux (fiches, prises, multiprises, connecteurs), ou des filtres à air et des filtres à essence/diesel.
Cette opération découle de la nécessité d'incorporer des rivets en laiton dans un matériau thermoplastique. Le trou dans le plastique fond sous l'action des ultrasons, ce qui permet d'insérer le rivet. Le rivet est muni d'une molette, ce qui augmente l'adhérence de la soudure. Une fois que le plastique soudé s'est solidifié, le rivet est parfaitement intégré.
Afin de réduire les zones de frottement entre les pièces, qui rendent difficile l'initiation du processus de fusion, il est conseillé de créer des protubérances géométriques sur les pièces elles-mêmes, appelées directeurs d'énergie, qui permettent de faire fondre le matériau sur une surface relativement réduite.
Afin de choisir la géométrie de directeur d'énergie la plus adaptée à votre application, nous vous proposons quelques exemples ci-dessous et dans tous les cas, nous sommes à votre disposition pour vous offrir notre expérience et nos connaissances techniques.
Les joints courants qui intègrent l'utilisation d'un directeur d'énergie sont les suivants : les joints bout à bout, les joints segmentés et les joints à rainure et languette.
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