Soldadura por ultrasonidos:principio, funcionamiento, equipos, aplicación, ventajas y desventajas

Hoy aprenderemos sobre el principio de soldadura ultrasónica, el funcionamiento, la aplicación del equipo, las ventajas y desventajas con su diagrama. La soldadura ultrasónica es un proceso de soldadura en el que se utilizan ondas o vibraciones ultrasónicas para generar calor para soldar. Ultrasónico significa aquellas ondas de vibración que tienen una frecuencia por encima del rango de audición normal. Se trata de 20000 a 30000 Hz. Es un proceso de soldadura de estado sólido. La soldadura de estado sólido es un proceso de soldadura en el que no se agrega calor externo para soldar.

Soldado ultrasónico:

Principio:

Funciona según el principio básico de la energía de la onda ultrasónica. La vibración ultrasónica crea un esfuerzo cortante dinámico entre los contactos de dos piezas de trabajo. Debido a la deformación plástica local y al calor generado por la fricción entre las superficies de contacto, se formarán juntas en la interfaz.

Diagrama de soldadura ultrasónica

Equipos:

Fuente de alimentación:

La soldadura ultrasónica necesita una fuente de alimentación de alta frecuencia y alto voltaje. El transductor necesita esta potencia para generar vibraciones.

Transductor:

El transductor es un dispositivo que puede convertir una señal eléctrica de alta frecuencia en una vibración mecánica de alta frecuencia. Esto está conectado con el cabezal de soldadura. El convertidor o transductor piezoeléctrico utilizado en este proceso de soldadura.

Booster y Bocina:

La vibración mecánica creada por el transductor se suministra al amplificador que amplifica esta vibración y la suministra a la bocina. Horn es un dispositivo que suministra esta vibración amplificada a las placas de soldadura.

Accesorios o dispositivos de sujeción:

Este dispositivo es fundamental en la soldadura por ultrasonidos. Esto utiliza energía eléctrica, hidráulica, neumática o mecánica para mantener las placas en la ubicación deseada.

Trabajando:

Ahora conocemos el concepto básico de la soldadura ultrasónica. Esta soldadura funciona de la siguiente manera.

• Al principio, la corriente de alta frecuencia pasa a través de un transductor piezoeléctrico. Este transductor convierte la señal eléctrica de alta frecuencia en vibración mecánica.
• Esta vibración se suministra aún más al amplificador que amplifica su frecuencia.
• La vibración de alta frecuencia amplificada pasa a través de la bocina que está en contacto con la placa de soldadura.
• Esta soldadura crea una unión traslapada. Una parte de la soldadura se fija en el accesorio y la otra está en contacto directo con la bocina. Estas placas se fijan bajo una fuerza de presión moderada.
• La bocina proporciona vibración mecánica de alta frecuencia a la placa de soldadura.
• Debido a esta vibración, la fuerza de corte de oscilación actúa en la interfaz entre las placas de soldadura, lo que da como resultado una deformación elestoplástica en la interfaz.
• También crea un aumento de temperatura localizado debido a la fuerza mecánica y la fricción. Este calor ayuda a la deformación plástica en la interfaz y crea una unión fuerte sin derretir la pieza de trabajo ni usar metal de aporte.

Este funcionamiento puede ser fácilmente comprensible siguiendo el video.

Ventajas y desventajas:

Ventajas:

• Esta soldadura se puede automatizar fácilmente y de forma rápida.
• Esto produce una unión de alta resistencia sin aplicar calor externo.
• Esto es limpio y proporciona un buen acabado superficial después de la soldadura.
• Proceso ultrasónico utilizado para soldar una amplia variedad de metales diferentes.
• No desarrolla altas temperaturas, por lo que no hay posibilidad de expulsar el metal fundido en la junta.

Desventajas:

• No suelda metal más duro y grueso. El espesor de las soldaduras es de aproximadamente 2,5 mm para aluminio.
• El costo de las herramientas para la fijación es alto y también necesitan un diseño especial.
• La vibración generada a través del transductor puede dañar el componente electrónico.

Aplicaciones:

• Esta soldadura se utiliza en la fabricación de componentes de reactores nucleares.
• Se utiliza en la industria automotriz para piezas de llaves, faros, botones e interruptores, etc.
• El ultrasonido se usa en industrias electrónicas como devanados de armadura, interruptores, etc.
• Este es un proceso de soldadura limpio, por lo que se utiliza en las industrias médicas para fabricar piezas como filtros, máscaras, etc.

Se trata del principio de soldadura ultrasónica, el funcionamiento, el equipo, la aplicación, las ventajas y desventajas con su diagrama. Si tiene alguna consulta sobre este artículo, pregunte comentando. Si te ha gustado este artículo, no olvides compartirlo en tus redes sociales. Gracias por leerlo. Fuente de la imagen: http://science.howstuffworks.com/ultrasonic-welding1.htm