¿Por qué elegir el proceso de ensamblaje ultrasónico de plástico?
El ensamblaje ultrasónico es una técnica extremadamente rentable y popular cuyos beneficios incluyen velocidad (la mayoría de las soldaduras toman menos de un segundo), sin consumibles, tiempo mínimo o sin tiempo de configuración, bajo costo de equipo de capital y fácil integración en la automatización.
Utiliza una serie de componentes (fuente de alimentación, convertidor, amplificador, bocina (o pila) y actuador) para proporcionar vibración mecánica y fuerza a las piezas. Esto genera calor en la interfaz de las partes de acoplamiento, derritiendo el plástico y creando una fuerte unión.
En estos sistemas, la fuente de alimentación, el convertidor, el amplificador y la bocina funcionan juntos para crear vibraciones mecánicas. La fuente de alimentación toma voltaje de línea eléctrica estándar y lo convierte a una frecuencia de funcionamiento (en esta ilustración, 20 kHz). Las frecuencias de la fuente de alimentación están establecidas, pero están disponibles entre 15 y 70 kHz. Las frecuencias más comunes son: 20, 30 y 40 kHz.
Esta energía eléctrica se envía a través de un cable RF (radiofrecuencia) al convertidor. El convertidor utiliza cerámica piezoeléctrica para convertir la energía eléctrica en vibraciones mecánicas a la frecuencia de funcionamiento de la fuente de alimentación. Esta vibración mecánica aumenta o disminuye según la configuración del amplificador y la bocina. El grado adecuado de vibración mecánica, conocido como amplitud, generalmente lo determina un ingeniero de aplicaciones y se basa en los materiales que se sueldan.
En un sistema típico de tipo banco, la base del actuador y la columna se pueden quitar, lo que proporciona una excelente configuración para integrarse en la automatización. El actuador se utiliza para entregar el convertidor, el amplificador y la bocina a las partes que se están soldando y aplica fuerza. Las fuerzas de soldadura pueden oscilar entre 50 y 750 lb. El actuador también puede tener otros componentes, como un codificador lineal, para medir distancias de soldadura.
Las limitaciones de este proceso se derivan principalmente de los materiales que se están soldando y del tamaño de las piezas. Con un material fácil de soldar, como el ABS, una pieza de hasta 10 x 10 pulg. Podría soldarse con una soldadora de 15 kHz. Para un material más difícil de soldar, como el nylon, una pieza de aproximadamente 3.5 pulgadas cuadradas o 3.5 pulgadas de diámetro. sería el más grande que podría soldarse. Los contornos profundos o relieves en la bocina también pueden limitar su alcance.
