Nel campo della saldatura di stampati plastici, sta riscuotendo un successo molto importante la saldatura a ultrasuoni. Il merito è anche della ricerca accurata e della selezione meticolosa dei materiali che vengono impiegati, ma anche della scelta degli strumenti adoperati e del progetto delle macchine.
In effetti, quando si parla di saldatura a ultrasuoni la vera chiave di volta può essere individuata nel progetto preliminare del sistema di saldatura, ferma restando la necessità di capire in maniera precisa i fenomeni a ultrasuoni correlati a esso.
La tecnologia a ultrasuoni ha reso possibile la realizzazione di prodotti messi a punto per ottenere un assemblaggio permanente: in altri termini, la scelta consapevole di non poter effettuare in seguito lo smontaggio o la riparazione. Un comparto di applicazione non meno importante è rappresentato dalla creazione di prodotti usa e getta per finalità igieniche, come avviene nel settore medicale.
Il funzionamento della saldatura a ultrasuoni
Ma qual è il meccanismo di funzionamento che sta alla base della saldatura ad ultrasuoni? Proviamo ad analizzarlo da vicino. Un generatore di potenza a ultrasuoni, che funziona grazie alla corrente di rete a 50 Hz, produce le vibrazioni a ultrasuoni con una frequenza compresa tra i 20 e i 40 kHz.
Dopodiché le vibrazioni ad alta frequenza che derivano dal generatore vengono trasformate in movimento meccanico, come se ci fosse un micro martellamento estremamente rapido. Il convertitore produce un’ampiezza costante che viene trasferita attraverso il booster o modificata a seconda delle necessità dell’applicazione. L’energia di vibrazione ad alta frequenza, infine, viene trasmessa dal sonotrodo alla superficie di saldatura.
L’energia termica
Grazie alla forza applicata, si convertono le onde a ultrasuoni che sono state create in energia termica, vale a dire calore latente di fusione, attraverso l’attrito che è stato provocato dall’assorbimento delle onde a ultrasuoni e dal contatto delle superfici. La fusione del materiale si verifica su tutte e due le parti coinvolte, e così si ottiene un giunto che, in seguito al raffreddamento, è quasi uniforme.
È possibile regolare sia la forza applicata che l’ampiezza, in modo da influenzare positivamente il materiale termoplastico fuso e di conseguenza la forza risultante di connessione. I sistemi per saldature per termoplastici che si possono trovare in commercio sono molteplici, tutti funzionanti tramite tale principio.
È il caso, per esempio, delle macchine standard, delle unità compatte e dei sistemi realizzati in maniera specifica per la produzione in serie, in base ai concetti più all’avanguardia. Si tratta di un metodo efficiente e al tempo stesso veloce; inoltre è ecologico, in quanto non c’è bisogno di sostanze additive.
Saldatura a ultrasuoni: quali sono i pregi?
Quella di cui stiamo parlando è una tecnica di saldatura che offre molteplici vantaggi: per esempio la versatilità, visto che questa soluzione si può applicare a una vasta gamma di processi di produzione, anche in virtù della sua affidabilità.
I materiali sensibili al calore, inoltre, si prestano a essere assemblati in qualunque circostanza senza venire danneggiati, dal momento che la saldatura a ultrasuoni genera un surriscaldamento ridotto e in ogni caso circoscritto al punto di saldatura.
È davvero semplice il set-up della macchina saldatrice; dopo che lo si è impostato, viene garantita una notevole affidabilità per un lungo periodo di tempo. Infatti tale tipologia di saldatura genera un’usura modesta delle parti meccaniche, oltre ad evitare la formazione di residui: è questo il motivo per il quale viene assicurato un mantenimento della macchina complessivo più lungo rispetto a quello offerto da differenti tipologie di saldatura.
Gli ultrasuoni, poi, eliminano ogni componente soggettiva legata agli operatori: quindi la qualità del prodotto cresce e resta costante nel tempo.
La saldatura a ultrasuoni con Sonic Italia
Sonic Italia vanta ben 30 anni di esperienza nel campo della produzione di soluzioni a ultrasuoni; il suo laboratorio e il suo team di professionisti sono a disposizione sia per analisi applicativi che per test da eseguire sui campioni.
La tecnologia ad ultrasuoni, d’altra parte, si presta a essere adottata in una grande varietà di settori, dal comparto tessile a quello medicale (per esempio per gli indumenti per la chirurgia), senza dimenticare le applicazioni domestiche, i cruscotti e altri prodotti dell’automotive come le lampade e i fari.
