Frota tus manos juntas rápidamente. ¿Notaste algo? Se calentaron, ¿verdad? Si toma un martillo y golpea una superficie de metal rápida y repetidamente, encontrará que el lugar donde el martillo golpea el metal también se calienta. En ambos ejemplos, el calor se debe a la fricción. Ahora imagina frotarte las manos o golpear ese martillo miles de veces por segundo. El calor por fricción generado puede elevar la temperatura significativamente en muy poco tiempo. Básicamente, el sonido de alta frecuencia (ultrasonido) provoca vibraciones rápidas dentro de los materiales a soldar. Las vibraciones hacen que los materiales se rocen entre sí y la fricción aumenta la temperatura en las superficies en contacto. Este rápido calor de fricción es lo que establece las condiciones para que los materiales se unan.
El equipo de soldadura ultrasónica tiene cuatro partes principales. Una fuente de alimentación convierte la electricidad de baja frecuencia (50-60 Hz) en electricidad de alta frecuencia (20 - 40 kHz; 1 kHz = 1000 Hz). Luego, un transductor o convertidor transforma la electricidad de alta frecuencia en sonido de alta frecuencia (ultrasonido). Un refuerzo aumenta las vibraciones del ultrasonido. Finalmente, una bocina o sonotrodo enfoca las vibraciones de ultrasonido y las entrega a los materiales a soldar. Además de estas piezas, hay un yunque sobre el cual se apilan y sostienen los materiales soldados. También hay algún método para aplicar fuerza (generalmente presión de aire suministrada por un pistón neumático) para mantener los materiales juntos durante la soldadura.
Entonces, ¿qué materiales e industrias se aprovechan de este proceso inteligente? Soldadura ultrasónica de plástico s Se utiliza ampliamente en la fabricación de productos electrónicos, dispositivos médicos y piezas de automóviles. Por ejemplo, la soldadura ultrasónica se usa para hacer conexiones eléctricas en tableros de circuitos de computadora y ensamblar componentes electrónicos como transformadores, motores eléctricos y capacitores. Los dispositivos médicos, como catéteres, válvulas, filtros y máscaras faciales también se ensamblan mediante soldadura ultrasónica. La industria del embalaje utiliza esta técnica para hacer películas, ensamblar tubos y blísters. Incluso Ford Motor Company ha explorado el uso de soldadura ultrasónica para fabricar chasis de aluminio en automóviles.
