Preguntas frecuentes – Tecnología ultrasónica
Tecnología ultrasónica
¿Qué es la unión por ultrasonidos?
La soldadura ultrasónica dirige vibraciones de alta frecuencia a dos componentes que se encuentran sujetos entre sí. Esto genera un rápido aumento de temperatura que produce una soldadura o unión en tan solo unos segundos, sin llegar a fundir significativamente los materiales base.
Para unir textiles sintéticos o medios filtrantes, el tejido pasa por debajo de un sonotrodo, el cual transmite las vibraciones ultrasónicas a través de las capas. Los materiales se calientan y se fusionan, creando una costura acabada o un borde sellado.
¿Cuáles son las ventajas de la soldadura ultrasónica?
No se requieren adhesivos ni consumibles, como soldadura blanda o hilo. La soldadura o unión se realiza rápidamente —habitualmente entre dos y cuatro segundos— sin calentar la zona circundante. Este proceso genera uniones y soldaduras sumamente fiables y de una precisión repetible. La soldadura ultrasónica es respetuosa con el medio ambiente, no genera residuos y resulta económica de utilizar.
¿Qué industrias utilizan la unión por ultrasonidos?
La confección, los electrodomésticos, la automoción, la electrónica, la filtración, los textiles para el hogar, el sector médico y el envasado son solo algunas de las industrias que pueden emplear la soldadura ultrasónica.
¿Qué configuraciones de equipos hay disponibles?
Sonobond fabrica tanto unidades independientes como modelos que pueden integrarse fácilmente en líneas de producción.
¿Cuáles son los componentes de un sistema de soldadura ultrasónica?
Una FUENTE DE ALIMENTACIÓN, que convierte la corriente de red en la alta frecuencia y alta tensión que requiere el transductor.
Un TRANSDUCTOR, que contiene cristales piezoeléctricos y transforma la señal eléctrica de alta frecuencia entrante en vibración mecánica.
Un AMPLIFICADOR (booster), que transmite la energía de vibración y aumenta su amplitud.
Un SONOTRODO, que suministra la energía de vibración a la zona de soldadura.
Un YUNQUE o NIDO, que sostiene las piezas que se van a soldar.
¿Existe algún problema de salud o riesgo relacionado con la soldadura ultrasónica? ¿Qué efectos tienen los ultrasonidos en la salud?
Esta cuestión ha sido objeto de numerosos estudios que demuestran que la unión por ultrasonidos es segura y fiable. En algunos casos puntuales, puede surgir un problema de ruido excesivo provocado por la vibración ultrasónica. En situaciones en las que los niveles de ruido superen los límites de la OSHA, el problema puede resolverse instalando una carcasa protectora o utilizando protección auditiva personal.
¿Tienen la capacidad de fabricar maquinaria a medida?
Sí. Los ingenieros técnicos de Sonobond pueden colaborar con usted para desarrollar la mejor versión de una máquina de ultrasonidos o utillaje personalizado adaptado a sus especificaciones.
¿El equipo de ultrasonidos interfiere con otros dispositivos informáticos instalados en las inmediaciones?
Muy pocas veces. En entornos especialmente sensibles, puede ser necesario suprimir las emisiones electromagnéticas (EMI).
¿Ofrecen muestras de soldadura gratuitas?
Sí. De hecho, en Sonobond le animamos a que nos envíe piezas para poder realizar muestras de soldadura de su aplicación específica y recomendarle el equipo que mejor se adapte a sus necesidades.
Soldadura ultrasónica de metales
¿Qué materiales se pueden soldar con las soldadoras ultrasónicas de metales?
Se pueden soldar fácilmente aluminio, latón, cobre, la mayoría de los metales preciosos y aleaciones de níquel. La soldadura ultrasónica también ofrece la ventaja de poder unir numerosas combinaciones de metales distintos.
¿Cuáles son las ventajas de la soldadura ultrasónica de metales frente al crimpado?
La soldadura ultrasónica de cables es superior por varios motivos. El método ultrasónico no requiere el uso de ningún material adicional. Permite unir cable con cable o cable con terminales sin necesidad de aportes ni herramientas de crimpado. Los cables crimpados, en cambio, pueden aflojarse y soltarse con el paso del tiempo.
¿Qué sección de mazos de cables puede procesar la empalmadora ultrasónica de cables?
Normalmente recomendamos un tamaño máximo de haz de 30 $mm^2$ para cobre trenzado desnudo y algo menos para cable estañado. Para nuestra soldadora de cables de 2500 vatios, hemos llegado a soldar mazos de hasta 35 $mm^2$ en un solo impulso y de 48 $mm^2$ con dos impactos.
¿Puedo utilizar la misma máquina para empalmar cables y para fijar clavijas o terminales?
Sí, siempre que se cambie el utillaje. No obstante, por lo general recomendamos utilizar la SpliceRite™ para empalmes de cable a cable y la soldadora por puntos SonoWeld® 1600 para aplicaciones de cable a terminal.
¿Cuánto tiempo se puede utilizar la punta, de media?
La punta de acero para herramientas sometida a tratamiento térmico suele poder utilizarse para realizar hasta 100 000 soldaduras antes de que sea necesario sustituirla.
¿Cuáles son las diferencias entre los métodos de soldadura con lengüeta cónica y de accionamiento lateral?
Sonobond utiliza el sistema de lengüeta cónica, en el que el transductor o bocina acciona una varilla o lengüeta. La varilla (lengüeta) contiene una cavidad cónica en la que se inserta la punta. De este modo, la fuerza del cilindro se aplica directamente sobre el punto de soldadura y la punta se puede sustituir fácilmente.
Por otro lado, el método de accionamiento lateral utiliza un transductor/cuerno con una pequeña extensión para entrar en contacto con la pieza que se va a soldar. La fuerza del cilindro se aplica de forma descentrada, en lugar de directamente sobre el punto de soldadura. Cuando la extensión de la punta se desgasta, es necesario sustituir todo el cuerno, lo que a veces requiere una recalibración del sistema.
Unión ultrasónica de tejidos no tejidos y textiles
¿Qué materiales se pueden unir con soldadoras ultrasónicas para tejidos no tejidos y textiles? ¿Se pueden unir materiales diferentes?
Los materiales pueden ser 100 % sintéticos o mezclas con hasta un 40 % de fibras naturales.
Los acrílicos, los acetatos, el poliéster, el nailon, el polipropileno, el spandex y el PVC son materiales aptos para la unión o el corte. En general, cuanto mayor es el contenido de material sintético, más fácil resulta cortarlos y sellarlos con energía ultrasónica. Los tejidos no tejidos, incluidos los medios filtrantes de fieltro, son especialmente adecuados para la unión por ultrasonidos.
Sí, se pueden unir muchos materiales diferentes. La diferencia de temperatura de fusión entre materiales diferentes no puede ser superior a 50 °F.
¿Se podrá seguir uniendo mi material mediante ultrasonidos si ha sido sometido a un tratamiento ignífugo?
En muchos casos, no habrá ningún problema. Sin embargo, algunos retardantes de llama sí que afectan negativamente a la resistencia de la unión.
¿Cuáles son las ventajas y diferencias entre los métodos de unión por ultrasonidos rotativos y continuos, y los métodos fijos y de desplazamiento?
El método rotativo funciona como una máquina de coser y produce una costura o un patrón continuo. La fricción entre el tejido, el rodillo de patrón y la boquilla ultrasónica se reduce considerablemente si ambos lados giran, en lugar de que el rodillo gire sobre una boquilla fija.
¿Qué es el corte por ultrasonidos?
Las cortadoras por ultrasonidos cortan y sellan limpiamente los bordes de los tejidos sintéticos o mezclados, eliminando las desventajas del hilo caliente o las cuchillas giratorias. Se evita así que el borde cortado se deshilache, se deshaga o forme rebabas.
¿Cuál es el porcentaje de contenido de vidrio aceptable para la soldadura por ultrasonidos de tejidos?
Se añaden materiales de relleno, como la fibra de vidrio, para modificar las propiedades físicas, aunque el vidrio en sí mismo no es soldable. Un contenido de vidrio del 20 % o menos puede dar lugar a una unión aceptable.
Soldadura ultrasónica de plásticos
¿Qué materiales termoplásticos se pueden unir con soldadoras ultrasónicas para plástico? ¿Se pueden soldar termoplásticos de diferentes tipos?
Las resinas termoplásticas soldables se pueden clasificar en amorfas o cristalinas.
Entre las resinas AMORFAS soldables se incluyen: el policarbonato, el óxido de polifenileno, el poliestireno, el ABS, la poliéterimida, el acrílico y la polisulfona. Entre los materiales CRISTALINOS soldables se incluyen: el poliéster termoplástico, el nailon, el acetal, el polietileno, el sulfuro de polifenileno y el polipropileno.
Sí, es posible soldar entre sí un número limitado de termoplásticos amorfos de diferentes tipos (por ejemplo, ABS y policarbonato). La diferencia de temperatura de fusión entre materiales diferentes no puede ser superior a 50 °F.
¿Se podrá seguir soldando por ultrasonidos mi material plástico si ha sido sometido a un tratamiento ignífugo?
Los retardantes de llama pueden afectar a la soldadura al reducir la resistencia de la unión. En tales casos, la «soldadura excesiva» puede ser a veces la solución. Esto implica utilizar una máquina de mayor amplitud o un tiempo de soldadura ligeramente más largo para crear una unión lo suficientemente resistente.
¿Cuál es el porcentaje de contenido de fibra de vidrio adecuado para la soldadura por ultrasonidos de plásticos?
Lo ideal es que no supere el 20 %. Sin embargo, en ocasiones se pueden conseguir soldaduras adecuadas con un contenido de fibra de vidrio de hasta el 30 %.
¿Cuáles son los diseños de unión más habituales para la soldadura de plásticos?
En muchas uniones se utiliza el denominado método del «director de energía». Este método requiere el uso de una proyección triangular en una de las piezas que se van a unir, situada en el punto donde se inicia la fusión. Para uniones estancas y algunas piezas semicristalinas, se recomienda una unión por cizallamiento. Una unión por cizallamiento requiere cierta interferencia entre las piezas que se van a soldar. A medida que las piezas se calientan y se comprimen mediante ultrasonidos, una de ellas «cizalla» el plástico ablandado de la otra.