Sudarea cu ultrasunete a materialelor termoplastice

Tabla de conținut

Tehnologie industrială avansată pentru îmbinări precise, rapide și durabile

La sudarea cu ultrasunete a materialelor termoplastice reprezintă una dintre cele mai eficiente și versatile tehnologii pentru îmbinarea componentelor din plastic în context industrial. Este un proces foarte automatizabile folosind unde sonore de înaltă frecvență pentru a genera căldură localizată în zona de contact dintre materiale, provocând topirea acestora fără utilizarea de adezivi, solvenți sau fixări mecanice. Rezultatul este un sudare curată, rapidă și repetabilăideal pentru producția de volum mare și aplicații critice.

Prezentă de zeci de ani în industria prelucrătoare, sudarea cu ultrasunete a evoluat pentru a satisface nevoile sectoarelor mai avansate, cum ar fiautomobile, a mobilitate electricăa medicala ambalaje pentru produse alimentare și cosmetice, a microelectronică, a filtrare și textile tehnice. Aceasta fiabilitatecombinate cueficiența energetică și durabilitatea mediuluiface din aceasta o tehnologie strategică pentru multe companii italiene și europene în prezent.

Avantajele unei tehnologii avansate, cum ar fi sudarea cu ultrasunete, sunt numeroase:

  • Cicluri de sudare foarte scurte (de la câteva zecimi de secundă)
  • Consistența absolută a rezultatelor
  • Consum de energie foarte redus și legat doar de faza de sudare
  • Fără material de umplutură
  • Piesele sunt perfecte din punct de vedere estetic, foarte durabile și imediat gata de utilizare.

Cum funcționează procesul de sudare cu ultrasunete

Procesul se bazează pe transformareaelectricitate la vibrații mecanice de înaltă frecvență prin intermediul unui generator și o traductor piezoelectric. Vibrațiile, transmise piesei de prelucrat prin intermediul unui sonotrodăAcestea provoacă frecare moleculară localizată în zona de contact, determinând încălzirea și topirea materialelor termoplastice. Îmbinarea se formează rapid sub presiune și se solidifică într-un mod puternic și durabil.

Principalele faze ale ciclului includ:

  • Poziționarea componentelor și aplicarea presiunii;
  • Activarea vibrațiilor ultrasonice (20-30-35-40 kHz);
  • Menținerea presiunii în timpul solidificării;
  • Eliberarea și îndepărtarea piesei sudate.

Avantaje față de alte metode

Principalul avantaje ale sudării cu ultrasunete include:

  • Timpuri de ciclu extrem de scurte;
  • Nu se utilizează consumabile (cleiuri, șuruburi, solvenți);
  • Repetabilitate ridicată a procesului, ideală pentru producția în serie;
  • Consum redus de energie și impact minim asupra mediului;
  • Îmbinări curate din punct de vedere estetic și durabile;
  • Integrare perfectă cu liniile automate și robotizate.

Aplicații industriale avansate

Tehnologia este utilizată într-o gamă largă de aplicații, cu componente care necesită precizie, etanșeitate, curățare e productivitate ridicată. Exemplele includ:
  • Sectorul automobilelor: carcase, senzori, rezervoare, componente interioare și baterii;
  • Medicalrecipiente sterile, filtre, dispozitive de diagnosticare, pungi și valve;
  • Ambalareblistere, capace, doypacks, tufe estetice pe tăvi și folii de plastic;
  • Filtrarecartușe, membrane, panouri filtrante din materiale nețesute sau polimeri tehnici;
  • Microelectronică: carcase pentru circuite, senzori, capsule;
Textile tehnice/DPImăști, salopete de protecție, țesături sintetice și nețesute (TNT).

Directori de energie: funcție și design

I directori de energie sunt reliefuri geometrice inserate în zona articulației pentru concentrarea vibrațiilor e optimizarea fuziunii. De obicei de formă triunghiulară sau piramidală, acestea sunt proiectate în funcție de material, grosime e cerere. Acestea sunt elemente esențiale pentru materialele amorfe și, de asemenea, recomandat pentru polimeri semicristalinipentru care Sonomax propune soluții specifice și testul de sudabilitate în laborator.

Cerințe în materie de mașini, frecvențe și puteri

Sudoarele cu ultrasunete pentru termoplastice variază în funcție de aplicație. Parametrii principali sunt:

  • Frecvența: 20, 30, 35 sau 40 kHz;
  • Putere: de la 400 W la peste 3000 W;
  • Tip sonotrod: titan, oțel sau aluminiuconcepute la comandă;
  • Configurație: prese de banc, sisteme modulare o integrate pe linii automate;
  • Software de control: reglarea fină a parametrilor

Răspunsul de la Sonomax Srl

Cu peste 20 de ani de experiență în tehnologia cu ultrasunete, Sonomax Srl concepe și pune în aplicare:

  • Generatoare, transductoare, sonotrode și prese de banc;
  • Sisteme personalizate pentru linii de producție complexe;
  • Consultanță pentru proiecte pentru a optimiza capacitatea de lipire a componentelor;
  • Prototiparea și testarea cu laborator intern;
  • Formare tehnică și servicii post-vânzare;

Sprijin pentru certificarea și validarea proceselor.

Întrebări frecvente (FAQ)

Ce materiale sunt sudabile?

Polipropilenă, polietilenă, ABS, policarbonat, PS, PA, bioplastice și multe altele

Pentru suduri fiabile și repetabile, da, dar acestea sunt evaluate în faza de proiectare.

În general, între 0,2 și câteva secunde, chiar și pentru geometrii complexe.

Da, dacă este termoplastic. Efectuăm teste pe PLA, PHA, PBS și amestecuri bio.

Da, cu interfețe standard și posibilitatea de integrare cu roboți și PLC-uri.

Aplicații industriale ale ultrasunetelor

Directori de energie în sudarea cu ultrasunete

Pentru a reduce zonele de frecare dintre piese, care îngreunează inițierea procesului de topire, este recomandabil să se creeze protuberanțe geometrice pe piesele însele, cunoscute sub numele de directorii de energie, care permit topirea materialului pe o suprafață relativ mică.

Pentru a alege cea mai potrivită geometrie a directorului de energie pentru aplicația dumneavoastră, enumerăm câteva exemple mai jos și, în orice caz, suntem disponibili pentru a vă oferi experiența și cunoștințele noastre tehnice.

După cum arată figurile de mai sus, o secțiune triunghiulară pe articulație servește la concentrarea energiei ultrasunetelor, astfel încât suprafața articulației este rapid dizolvată.

Îmbinările obișnuite care includ utilizarea unui director de energie includ: îmbinări cap la cap, îmbinări segmentate și îmbinări cu limbă și canelură.

Îmbinările de mai sus sunt recomandate pentru piesele închise ermetic sau pentru materialele plastice care trec rapid de la starea solidă la cea topită.

Contactați-ne

Rămânem în contact?

Aflați cum să vă îmbunătățiți linia de producție cu ultrasunete