Cómo funciona la soldadura ultrasónica

Los ensamblajes que no requieren conectores o sujetadores como clavos, pernos, adhesivos o soldadura para unir los materiales tienen la ventaja de tener menos puntos débiles. Incluso durante el montaje, muchos componentes se desechan debido a fallas en los sujetadores, como roscas desgastadas o daños en la cabeza del tornillo.

La soldadura ultrasónica supera estos desafíos de fabricación y va un paso más allá. Es uno de los pocos procesos de soldadura que puede unir materiales diferentes, como plástico y metal.

Ventajas de Soldadura por ultrasonidos

La soldadura ultrasónica utiliza el calor generado por el movimiento mecánico a alta frecuencia para soldar o unir dos materiales de manera efectiva. El proceso convierte la energía eléctrica de alta frecuencia en movimiento mecánico de alta frecuencia junto con la fuerza. Todo el proceso crea suficiente calor por fricción para derretir y acoplar materiales plásticos entre sí o con otros materiales.

La principal ventaja de la soldadura ultrasónica es que produce un sello muy limpio, hermético y de alta calidad sin el uso de ningún material de relleno como adhesivo o soldadura. El resultado es un producto sin costuras visibles en las juntas, lo que da como resultado un producto visualmente más atractivo y más higiénico.

La soldadura ultrasónica también es un proceso más rápido porque no es necesario que un empleado o una máquina manejen tanto el sujetador como la herramienta. La mayor productividad y el menor coste de producción se traducen en más beneficios para los fabricantes.

Y, la soldadura ultrasónica supera a otros métodos de conexión sin sujetadores, como adhesivos, soldadura o soldadura blanda, porque no hay tiempo de curado o secado. Hoy en día, los procesos de soldadura por ultrasonidos están altamente automatizados, lo que genera ahorros en costos de mano de obra. Los mayores beneficios resultantes están directamente relacionados con la fabricación de productos mediante soldadura ultrasónica que se pueden vender a precios competitivos y con mayor calidad.

¿Cuál es la diferencia entre Soldadura por ultrasonidos y la soldadura por vibración?

Durante la soldadura por vibración típica de termoplásticos, una de las dos partes se moverá a alta frecuencia bajo presión para generar el calor de fricción necesario para unir las dos superficies. Sin embargo, esta frecuencia es mucho más baja que las frecuencias utilizadas con la soldadura ultrasónica.

En la soldadura ultrasónica, la energía eléctrica se convierte en energía vibratoria de aproximadamente 20 kHz (la más utilizada) o 40 kHz (utilizada para piezas pequeñas y delicadas). Compare esto con la mayoría de las máquinas de soldadura por vibración industriales que operarán a frecuencias de soldadura de 120 a 240 Hz.

Además, la amplitud (la medida de la vibración u oscilación, medida desde la posición de equilibrio) de la soldadura por vibración es mayor, normalmente entre 0,4 y 1,8 mm. Por el contrario, las amplitudes de la soldadura por ultrasonidos son mucho menores, entre 25 y 125 micras o 0,025-0,125 mm.

Cuanto menor sea la amplitud de la onda, mayor será la frecuencia, lo que dará como resultado una soldadura más rápida y de mejor calidad. En realidad, los tiempos de soldadura para procesos ultrasónicos pueden caer entre 1 y 3 segundos, mientras que la misma soldadura por vibración tomaría un ciclo en el rango de 5 a 10 segundos.

Se recomienda la soldadura ultrasónica para piezas más pequeñas de menos de 6 pulgadas e incluso componentes electrónicos en miniatura. Este es uno de sus mayores beneficios, ya que muchos de nuestros productos electrónicos dependen de buenas soldaduras en piezas extremadamente pequeñas como auriculares y muchos componentes aeroespaciales y automotrices y productos médicos.

Mejores usos de Soldadura por ultrasonidos

La soldadura ultrasónica se utiliza en algunas aplicaciones sorprendentes debido a su capacidad para unir termoplásticos sin dejar una costura. Los zapatos deportivos, los neumáticos de goma y las bolsas de lona de plástico son algunos de los productos de consumo que se fabrican con este método de carpintería menos costoso.

La industria médica requiere dispositivos médicos de caucho y plástico sin costuras, lo que los hace más higiénicos y fáciles de limpiar. Y estos artículos siguen siendo livianos porque este tipo de proceso de soldadura no requiere otro material para asegurar la unión. Es el propio material del dispositivo el que se utiliza para formar una unión totalmente sellada y sin fugas en una amplia variedad de dispositivos y productos médicos.

Las industrias informática y electrónica se benefician de carcasas que pueden soportar algo de humedad debido al sello que crea la soldadura ultrasónica. Las uniones termoplásticas utilizadas en placas de circuitos, conexiones de cableado y cintas de cables son de mejor calidad y son más confiables debido a este tipo de proceso de soldadura.

Los procesos de corte y sujeción ultrasónicos se han automatizado, eliminando muchos de los errores introducidos por los métodos de fabricación tradicionales en ensamblajes pequeños, complejos o delicados. En las industrias automotriz, naval y aeronáutica, la soldadura ultrasónica ha dado paso a una producción más rápida y una mayor garantía de calidad.

EST para Soldadura por ultrasonidos

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