SOLDADURA

editar] Principio de la soldadura ultrasónica de metales

Durante la soldadura ultrasónica de metales, un proceso complejo que se activa participación de las fuerzas estáticas, fuerzas de cizallamiento oscilante y un aumento de la temperatura moderada en el área de soldadura. La magnitud de estos factores depende del grosor de las piezas, su estructura de superficie, y sus propiedades mecánicas.

Las piezas se colocan entre un elemento de la máquina fija, es decir, el yunque y el sonotrodo, que oscila horizontalmente durante el proceso de soldadura a alta frecuencia (normalmente 20 o 35 o 40 kHz)

La frecuencia de oscilación más comúnmente utilizada (frecuencia de trabajo) es de 20 kHz. Esta frecuencia es superior a las audibles para el oído humano y también permite el mejor uso posible de la energía. Para los procesos de soldadura que requieren sólo una pequeña cantidad de energía, una frecuencia de trabajo de 35 o 40 kHz puede ser utilizada. Es lo que se necesita para realizar este trabajo.

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.

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