Principais componentes da máquina de solda ultrassônica
Essas máquinas consistem em vários componentes com funções específicas. Aqui estão algumas peças importantes que você encontrará em todos os tipos de máquinas de soldagem ultrassônica:
· Gerador
O gerador de máquina de solda ultrassônica converte energia elétrica com frequência ressonante na voltagem e alta frequência necessárias. Além disso, ele tem um microprocessador responsável por conduzir o ciclo de soldagem e fornecer comunicações de soldagem importantes por meio da interface do usuário.
· Prensa Mecânica
A prensa mecânica segura o sistema de soldagem e aplica a força que mantém a junta soldada unida. Ela tem um manômetro e regulador de pressão que permite ao operador ajustar a força aplicada ao sistema.
· Pilha de Solda
A pilha de soldagem consiste no transdutor, booster e corneta de soldagem que são montados na prensa de soldagem no ponto central do booster. Ela é responsável por fornecer vibrações ultrassônicas à máquina, cuja frequência deve ser próxima à do gerador para obter uma junta de solda de qualidade.
· Sensor
O transdutor ou conversor converte energia elétrica de alta frequência em vibrações mecânicas. Ele consiste em vários discos cerâmicos piezoelétricos colocados entre dois blocos de titânio. Além disso, os eletrodos são feitos de finas placas de metal entre os discos piezoelétricos.
· Reforço
O booster tem duas funções. Primeiro, ele amplifica as vibrações geradas pela contração e expansão e as transfere para a cabeça de soldagem. Segundo, ele serve como base para a pilha de solda na máquina de soldagem.
· Chifre de Soldagem
A cabeça de soldagem é responsável por transferir as vibrações para a peça soldada. Ela é feita de alumínio ou titânio. No entanto, o alumínio só é adequado para aplicações de pequeno volume porque ele se desgasta. Para reduzir o desgaste, a maioria das cabeças de soldagem tem pontas endurecidas.
· Ferramenta de suporte
A ferramenta de suporte serve para segurar a parte inferior da máquina durante o processo de soldagem. É a base da máquina e é projetada para combinar com os contornos da peça de trabalho.
Como funciona a soldagem ultrassônica
Mecanismo de soldagem ultrassônica
A soldagem ultrassônica é baseada no processo de aquecimento e derretimento de materiais usando ondas sonoras vibrantes. Aqui está um resumo de como o processo funciona:
Preparação do material: As peças plásticas são dispostas para formar uma junta sobreposta e então colocadas na pilha de soldagem da máquina.
Geração de eletricidade de alta frequência: O gerador desta máquina converte energia elétrica (50-60 Hz) em altas frequências (20 – 40 kHz).
Conversão para ondas ultrassônicas: O transdutor converte a eletricidade de alta frequência em ondas ultrassônicas. Depois disso, o booster amplifica as vibrações.
Soldagem: A corneta ou sonotrodo concentra vibrações ultrassônicas nas peças de plástico ou metal alinhadas. O operador então aplica pressão usando uma prensa. Uma vez concluído, o operador retrai a corneta e remove o material de solda.
Tipos de soldagem ultrassônica – plásticos e metais
O processo de soldagem tem limitações quanto ao tipo e tamanho dos materiais com os quais é compatível. A seguir estão os materiais comuns para essa tecnologia.
· Soldagem de plástico ultrassônico
O processo de soldagem ultrassônica é uma das técnicas de soldagem de plástico mais comuns. É adequado para soldar termoplásticos como policarbonato, ABS, poliéster, etc. No entanto, é melhor ter cuidado com propriedades como a presença de umidade e dureza. Além disso, o processo não é adequado para polímeros plásticos como PVC e poliamida.
· Soldagem de metais por ultrassom
A técnica de soldagem ultrassônica de metais é compatível com uma ampla gama de metais, como alumínio, cobre, prata, latão, níquel, ouro e suas ligas. No entanto, a técnica é adequada apenas para esses metais que são finos e pequenos em tamanho.
· Considerações sobre a seleção de materiais
Escolher o material certo é uma parte importante da soldagem ultrassônica. No entanto, há alguns problemas na escolha do material certo para seu produto final.
Formato: O formato da peça deve permitir sobreposição, pois a técnica só é adequada para sobreposição.
Contém umidade: O material não deve conter umidade, pois isso afetará a qualidade da peça soldada. Portanto, você deve ter cuidado com materiais que podem absorver umidade, como acrílico.
Dureza: Um material adequado deve ser macio, como ABS. Devido à dureza de materiais como polipropileno e policarbonato, esta técnica de soldagem pode não ser adequada para estes materiais.
Espessura: Materiais espessos requerem mais energia para vibrar e quebrar as ligações moleculares, e a máquina pode não ser capaz de gerar essa energia. Portanto, esse processo é adequado apenas para peças finas (0.38mm – 3mm).
Materiais semelhantes: O processo de soldagem ultrassônica é adequado para soldar duas peças termoplásticas semelhantes porque elas são quimicamente compatíveis. Durante o processo de fusão, elas podem formar uma ligação molecular.
Materiais diferentes: Este processo de soldagem também é adequado para soldar materiais diferentes. No entanto, eles devem derreter dentro de 40 graus 0F e ter estruturas moleculares semelhantes. Por exemplo, ABS e acrílico são uma boa combinação, enquanto polietileno e polipropileno são quimicamente incompatíveis.
Além da similaridade dos materiais, a escolha do material certo também depende da presença de lubrificantes, cargas, pigmentos, etc. Portanto, obter conselhos de especialistas em soldagem como nós pode mudar o jogo.
