Painéis do compartimento do motor
Em uma aplicação, a ultrassônica recebeu a tarefa de soldar painéis de isolamento revestidos de alumínio para o compartimento do motor. A combinação de materiais foi decisiva: os tapetes acústicos de poliuretano revestido de alumínio (PU) precisavam ser colados a painéis de polipropileno (PP) reforçado com fibra de vidro. Se isso não era um desafio suficiente, seis partes diferentes tinham que ser soldadas.
Esta aplicação representou um verdadeiro desafio para a união permanente e segura dos componentes. Os adesivos não funcionariam devido a considerações de custo e à combinação de materiais. Os elementos de fixação ou os parafusos eram muito arriscados, pois poderiam se soltar durante a operação do motor. Nenhum dos outros métodos de união térmica, como soldagem a laser, infravermelho ou vibração, foi adequado.
Os testes iniciais usando um soldador ultrassônico portátil mostraram-se positivos. Uma junta estanque pode ser criada entre o tapete de PU e a peça de PP moldada por injeção, apesar da camada de alumínio intermediária. Foi possível que vibrações ultrassônicas penetrassem no revestimento de alumínio e energizassem as moléculas na parte PP.
A tarefa tornou-se como obter resultados de soldagem repetíveis e garantir o requisito de resistência à tração do cliente de pelo menos 50 newtons por ponto de solda. O aço temperado resistente ao desgaste provou ser o material certo para os sonotrodos. Os engenheiros ultrassônicos determinaram os locais dos pontos de solda e projetaram os equipamentos complexos, incluindo o sistema de fixação e os sensores de varredura de peças.
Os sonotrodos foram montados em atuadores pneumáticos acoplados a robôs de seis eixos. Seis acessórios diferentes foram projetados para combinar com os formatos das peças e apoiar os pontos de solda.
A montagem ocorre em tabelas de indexação rotativas. Em duas posições, a montagem é feita por dois robôs. Em uma terceira posição, outro robô carrega e descarrega automaticamente as peças.
Um tempo valioso - até um segundo por ponto de solda - foi economizado com a pré-carga do cilindro pneumático que estende e retrai a pilha ultrassônica. A pré-carga significa que o cilindro já foi estendido por um sistema pneumático inteligente antes que o robô coloque a ferramenta de solda em contato com o ponto de solda.
