Une liaison forte est créée lorsque deux ou plusieurs matériaux du même genre ou deux ou plusieurs matériaux de différents types sont liés ensemble par soudage par ultrasons. Le soudage par ultrasons fonctionne bien particulièrement pour les matériaux thermoplastiques. Des ondes ultrasonores d'une gamme de fréquences de 20 à 70 kHz sont utilisées pour souder du plastique. Les oscillations, dont les amplitudes vont de 5 à 50 m, sont introduites dans le composant par les sonotrodes. La chaleur créée par le frottement provoque la fonte.
Les plastiques sont liés après avoir été soumis à d'autres contraintes. Pour être précis, le soudage par ultrasons nécessite une énergie d'onde sonore focalisée.
Ceci est accompli soit par la géométrie des outils (sonotrode et enclume), soit par le plastique lui-même (conception de joint). Les bords ou les points de la couture peuvent être le centre de l'énergie. Pour cette raison, ils sont appelés directeurs de l'énergie (ED).
La jonction de soudure parfaite doit être sûre, robuste et attrayante pour la vue. Le matériau, le processus de soudure et l'instrument de soudage doivent tous fonctionner à l'unisson pour y parvenir. Les paramètres de matrice sont cruciaux: les bons paramètres de procédure garantissent des résultats supérieurs et reproductibles.
Lorsque les vibrations ultrasoniques entrent en contact avec une substance (comme le plastique), les chaînes chimiques commencent à osciller. Les molécules commencent à migrer et se heurtent. Cela se traduit par la production de chaleur de friction. Ce processus provoque la fusion des matériaux thermoplastiques qu'il affecte. Ce concept rend le soudage par ultrasons possible. Après une brève période de maintien sous pression accrue, la connexion de la zone permet le soudage moléculaire de divers matériaux (composants).
La soudure ultrasonore a un certain nombre d'avantages. Le plus important comme suivant:
Économies de temps: les plastiques sont immédiatement soudés, il n'y a pas de procédures de démarrage ou d'intervalles d'attente nécessaires pour que les outils chauffent et refroidissent pendant l'utilisation du soudage par ultrasons.
Qualité cohérente: les méthodes de contrôle de précision garantissent des résultats précis et reproductibles.
Économiser des coûts et être respectueux de l'environnement: moins d'énergie est utilisée et aucun outil ou autre support n'est nécessaire, comme les adhésifs.
Il y a beaucoup de façons de combiner des matériaux faits du même plastique ainsi que ceux faits de différents plastiques. Le soudage est la méthode la plus courante, en particulier lorsque la liaison adhésive est incapable d'obtenir une connexion solide ou durable. Le soudage plastique conduit à un lien profond et fort entre les matériaux. Cependant, il ne s'applique qu'aux matériaux dits thermoplastiques, qui peuvent obtenir différentes formes lorsqu'ils sont chauffés.
Matériaux thermoplastiques: principalement en chainst moléculaire linéaire. Le plastique en matériau thermoplastique est pliable et soudable lorsqu'il est chauffé. Les matériaux thermoplastiques incluent ABS, PS, PP, PE, PVC, PC, PMMA, etc.
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