Soldadura ultrasónica de plásticos: proceso, beneficios y aplicaciones

Los servicios de soldadura ultrasónica incluyen soldadura ultrasónica de plástico, que proporciona varias ventajas sobre los métodos tradicionales de unir piezas plásticas. El proceso implica usar materiales termoplásticos y unirlos usando energía ultrasónica convertida en energía térmica para fundir el plástico y crear un enlace entre los materiales.

Cómo funciona la soldadura ultrasónica

Hay seis pasos generales para entender cómo funciona la soldadura ultrasónica. El proceso general no es complejo, pero requiere el equipo adecuado.

Paso 1: Las piezas plásticas se colocan en la máquina de soldadura ultrasónica. Una pieza en la base y la otra encima.

Paso 2: El sonotrodo (horn) ultrasónico baja sobre la pieza superior. El sonotrodo está hecho de aluminio o titanio.

Paso 3: Las piezas se «aprietan» (clamped) usando algún tipo de fuerza aplicada para asegurar las piezas en su lugar.

Paso 4: El sonotrodo se activa para generar longitudes de onda ultrasónicas en rangos de 20 a 40 kilohercios (kHz) por segundo para soldar las piezas. A medida que las longitudes de onda pasan a través de las piezas en la unión, se transforman en energía térmica por fricción.

El proceso de soldadura continúa hasta que el plástico alcanza su punto de fusión y las dos piezas se sueldan. La máquina entonces detiene el proceso y el plástico comienza a enfriarse.

Paso 5: Las piezas continúan enfriándose pero se mantienen apretadas por un tiempo de retención predeterminado. A veces se aplica fuerza adicional en este paso para mayor resistencia de la unión.

Paso 6: El sonotrodo sube y las piezas se retiran. Las dos piezas plásticas ahora están soldadas y se han convertido en una sola pieza.

¿Por qué usar soldadura ultrasónica?

El proceso puede parecer que lleva mucho tiempo. Sin embargo, para la mayoría de tipos de piezas y componentes plásticos, el proceso completo ocurre en segundos. Además, la soldadura ultrasónica no se limita a plásticos. También puede usarse para soldar piezas y componentes metálicos como cobre, aluminio o contactos de placas de circuito.

Por no mencionar, la soldadura ultrasónica es mucho más segura que los procesos de soldadura convencionales. No hay gases, humos, luz UV brillante y otras preocupaciones que puedan suponer riesgos de seguridad.

Lo mejor de todo, las soldaduras creadas con energía ultrasónica son igual de duraderas y fuertes que las creadas con métodos convencionales. Los mismos resultados se logran usando menos energía, temperaturas más bajas y menos tiempo.

¿Qué industrias usan soldadura ultrasónica?

El uso de soldadura ultrasónica se encuentra en muchas industrias. Algunas de las principales que la usan frecuentemente incluyen:

• Envase y embalaje (Packaging): Paquetes plásticos herméticamente sellados, así como contenedores y envases de bebidas, alimentos congelados, frescos y barras de caramelo se sellan usando soldadura ultrasónica.

• Automoción: Los mandos «keyless» y muchas piezas de aluminio en automóviles modernos se fabrican usando soldadura ultrasónica.
• Aeroespacial: Piezas y componentes de aluminio y plástico, dos materiales ligeros usados en aeroespacial, se fabrican con soldadura ultrasónica.
• Eléctrica: Piezas hechas con soldadura ultrasónica son mazos de cables, motores eléctricos, condensadores, transformadores y más.
• Informática: Desde placas de circuito hasta unión de chips a microcircuitos, la soldadura ultrasónica puede usarse en muchas tareas de producción.
• Médica: Hay varios tipos de dispositivos médicos en el mercado hoy que se ensamblaron usando soldadura ultrasónica —como sensores médicos en marcapasos.

La soldadura ultrasónica es beneficiosa en muchas industrias y productos. Para saber más sobre servicios de soldadura ultrasónica de plástico y metal, contacta Laszeray Technology, LLC al 440-582-8430 hoy. Ofrecemos una amplia gama de servicios de fabricación personalizada y operaciones secundarias y de acabado, incluyendo prototipado rápido, diseño y soluciones de ingeniería.