La saldatura a ultrasuoni è un processo industriale mediante il quale le vibrazioni acustiche ultrasoniche ad alta frequenza vengono applicate localmente ai pezzi da lavorare tenuti insieme sotto pressione per creare una saldatura a stato solido.È comunemente usato per plastica e metalli e soprattutto per unire materiali dissimili.Nella saldatura a ultrasuoni, non sono necessari bulloni di collegamento, chiodi, materiali di saldatura o adesivi per unire i materiali.Quando applicato ai metalli, una caratteristica notevole di questo metodo è che la temperatura rimane ben al di sotto del punto di fusione dei materiali coinvolti, prevenendo così eventuali proprietà indesiderate che possono derivare dall'esposizione ad alta temperatura dei materiali
Per unire parti termoplastiche stampate a iniezione complesse, le apparecchiature di saldatura a ultrasuoni possono essere facilmente personalizzate per adattarsi alle specifiche esatte delle parti da saldare.Le parti sono inserite tra un nido a forma fissa (incudine) e un sonotrodo (corno) collegato a un trasduttore e viene emessa una vibrazione acustica a bassa ampiezza di circa 20 kHz.(Nota: le frequenze comuni utilizzate nella saldatura a ultrasuoni dei materiali termoplastici sono 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz e 70 kHz).Quando si saldano materie plastiche, l'interfaccia delle due parti è appositamente progettata per concentrare il processo di fusione.Uno dei materiali di solito ha un direttore di energia appuntito o arrotondato che entra in contatto con la seconda parte di plastica.L'energia ultrasonica scioglie il punto di contatto tra le parti, creando un giunto.Questo processo è una buona alternativa automatizzata a colla, viti o disegni a scatto.Viene generalmente utilizzato con piccole parti (ad es. telefoni cellulari, elettronica di consumo, strumenti medici usa e getta, giocattoli, ecc.), ma può essere utilizzato su parti grandi come un piccolo quadro strumenti automobilistico.Gli ultrasuoni possono essere utilizzati anche per saldare metalli, ma sono generalmente limitati a piccole saldature di metalli sottili e malleabili, ad esempio alluminio, rame, nichel.Gli ultrasuoni non verrebbero utilizzati per saldare il telaio di un'automobile o per saldare insieme pezzi di una bicicletta, a causa dei livelli di potenza richiesti.
La saldatura ad ultrasuoni dei materiali termoplastici provoca la fusione locale della plastica a causa dell'assorbimento di energia vibrazionale lungo il giunto da saldare.Nei metalli, la saldatura avviene a causa della dispersione ad alta pressione degli ossidi superficiali e del movimento locale dei materiali.Sebbene ci sia riscaldamento, non è sufficiente fondere i materiali di base.
La saldatura a ultrasuoni può essere utilizzata sia per plastica dura che morbida, come plastica semicristallina e metalli.La comprensione della saldatura a ultrasuoni è aumentata con la ricerca e i test.L'invenzione di apparecchiature più sofisticate ed economiche e l'aumento della domanda di componenti in plastica ed elettronici ha portato a una crescente conoscenza del processo fondamentale.Tuttavia, molti aspetti della saldatura a ultrasuoni richiedono ancora più studio, come la relazione tra la qualità della saldatura e i parametri di processo.La saldatura ad ultrasuoni continua ad essere un campo in rapido sviluppo.
Tempo di pubblicazione: 02-dic-2021