Análisis de soldadura por ultrasonidos de plástico

Entre los muchos productos, la soldadura ultrasónica de plástico se utiliza en muchos casos y ha estado involucrada en automóviles, electrodomésticos, empaques, juguetes, productos electrónicos y otras aplicaciones comerciales. Sus ventajas únicas: rápido, eficiente, limpio y firme, han ganado el reconocimiento de todos los ámbitos de la vida.

En primer lugar, echemos un vistazo al principio de soldadura: cuando las ondas ultrasónicas actúan sobre la superficie de contacto de plástico termoplástico, producirá decenas de miles de vibraciones de alta frecuencia por segundo. Esta vibración de alta frecuencia alcanza una cierta amplitud, y la energía ultrasónica se transmite a través de la soldadura superior. En la zona de soldadura, se generan altas temperaturas localizadas debido a la gran resistencia acústica en la zona de soldadura, es decir, en la interfaz de las dos soldaduras. Además, debido a la baja conductividad térmica del plástico, no se puede disipar a tiempo y acumularse en la zona de soldadura, de modo que las caras de contacto de los dos plásticos se derriten rápidamente y, después de cierta presión, se integran en uno. Cuando se detiene la onda ultrasónica, deje que la presión dure unos segundos para solidificarla, formando así una fuerte cadena molecular para propósitos de soldadura, la resistencia de la soldadura puede estar cerca de la resistencia de la materia prima.

El proceso de soldadura ultrasónica se divide en cuatro etapas.

Etapa 1: la bocina está en contacto con la pieza, aplica presión y comienza a vibrar. El calor de fricción disipa las costillas guía de energía, y la solución fluye hacia la superficie de unión. A medida que disminuye la distancia entre las dos partes, disminuye la cantidad de soldadura (la distancia entre las dos partes debido al flujo de la masa fundida). Inicialmente, la cantidad de desplazamiento de soldadura aumenta rápidamente y luego se ralentiza a medida que el nervio guía de energía fundida se extiende y entra en contacto con la superficie de la parte inferior. En la fase de fricción sólida, el calor es generado por la energía de fricción entre las dos superficies y la fricción interna en la pieza. El calor por fricción hace que el material polimérico se caliente hasta su punto de fusión. La cantidad de calor depende de la frecuencia de acción, amplitud y presión.

Etapa 2: Un aumento en la velocidad de fusión da como resultado un aumento en la cantidad de desplazamiento de soldadura y contacto entre las superficies de las dos partes. En esta etapa, se forma una capa fundida delgada, y el grosor de la capa fundida aumenta debido a la generación continua de calor. El calor en esta etapa se genera por disipación viscosa.

Etapa 3; El espesor de la capa de solución en la soldadura permanece igual y, acompañado de una distribución de temperatura constante, se produce una fusión en estado estable.

Etapa 4: después de un período de tiempo establecido o después de alcanzar una energía específica, nivel de potencia o distancia, la fuente de alimentación se apaga, se detiene la vibración ultrasónica y se inicia la cuarta etapa. La presión se mantiene y parte de la solución extra se extrae de la articulación. La cantidad máxima de desplazamiento se alcanza cuando la soldadura se enfría y solidifica, y ocurre la difusión intermolecular.