Soldadura por ultrasonidos

La soldadura por ultrasonidos o ultrasónica es a una moderna y vanguardista tecnología aplicada a escala industrial en que se generan vibraciones acústicas, caracterizadas por su alta frecuencia, que son aplicadas a piezas que están unidas bajo presión creando así un estado sólido de soldadura entre ellas.

La soldadura ultrasónica se emplea para unir distintos materiales, y su uso está muy extendido en los procesos para la unión de plásticos. La aportación energética necesaria para realizar uniones mediante soldadura por ultrasonidos se obtiene con la generación de vibraciones mecánicas, haciendo innecesarios clavos, adhesivos, tornillos u otros materiales.

Los ultrasonidos tienen aplicación también en operaciones industriales destinadas al corte de plásticos y caucho.

Equipos para soldadura por ultrasonidos

Los equipos de soldadura por ultrasonidos están formados principalmente por el generador, el convertidor piezoeléctrico y el sonotrodo. Un sistema informático inteligente adapta los parámetros para optimizar las soldaduras y permite su almacenamiento. El generador genera oscilaciones eléctricas a altas frecuencias (15-40 kHz) que son transformadas por el convertidor piezoeléctrico en vibraciones mecánicas ultrasónicas. Las potencias que alcanzan los equipos ultrasónicos oscilan entre 1, 5 y 3 kW.

El sonotrodo está hecho en aluminio y titanio. Cada tipo de soldadura en necesita un sonotrodo específico para cada caso debiéndose adaptar la resonancia del sonotrodo a las frecuencias deseadas mediante la afinación del instrumento. El sonotrodo transmite las vibraciones a las piezas a soldar, que permanecen fijas y presionadas, produciendo una fricción que eleva la temperatura en pocas décimas de segundo. El calor producido es proporcional a la amplitud de las ondas ultrasónicas.

Soldadura de plásticos por ultrasonidos

La soldadura de plásticos por ultrasonidos ES una de los técnicas más avanzadas y con mayores rendimientos. El ensamble ultrasónico de plásticos es el soldeo o el reformado de termoplásticos mediante calor generado por vibraciones mecánicas de alta frecuencia. En el caso del plástico, as vibraciones son introducidas verticalmente.

El proceso de soldadura ultrasónica produce un aumento térmico en la zona donde va a formarse la unión. El aumento de temperatura es debido a la absorción de las vibraciones mecánicas y la fricción entre las piezas.

Una vez producida su fusión, las piezas de plástico mantenidas bajo presión logran su unión molecular al enfriarse. El empleo de los ultrasonidos en la industria es variada, como la realización de mediciones de espesores de piezas metálicas y detección de defectos en su estructura, aperturas automáticas, etc.

Soldadura por ultrasonidos de metales

La soldadura por ultrasonidos aplicada a la unión de metales es un proceso completamente diferente al del soldeo ultrasónico de plásticos. Los metales a soldar no se calientan hasta fundirse, sino que están conectados mediante la aplicación de presión y la alta frecuencia de las vibraciones mecánicas.

En contraste con la soldadura de plásticos, las vibraciones mecánicas usadas durante el soldeo ultrasónico de metal se introducen en sentido horizontal.