Ultraschallschweißen Kunststoff

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Ultraschallschweißen Kunststoff

Soudure ultrason plastique – Principe de fonctionnement

La soudure ultrason trouve ses applications dans de nombreux domaines parmi lesquels l’industrie des thermoplastiques. Alors, comment fonctionne-t-elle ?

Les ultrasons sont des vibrations mécaniques semblables à celles produites par n’importe quel instrument de musique. Ces vibrations sont appelées des ultrasons parce qu’elles sont à une fréquence supérieure aux capacités auditives de l’oreille humaine (supérieur à 16 kHz).

Dans un ensemble acoustique, ces ondes de pression sont produites par un générateur. Celui-ci envoi un courant alterné de la même fréquence que le convertisseur (ou transducteur).

Ensuite, le convertisseur, qui est composé de céramiques piezo-électriques, les transforme en vibrations mécaniques.

Les vibrations mécaniques vont alors générer une chaleur de frottement dans le plastique et exciter ses molécules, qui vont à leur tour, se mettre en mouvement. Le plastique s’assouplit et fonds permettant aux composants de se lier. L’action de soudage est réalisée par la sonotrode.

La technologie de soudage ultrason plastique est très adaptée au bouterollage plastique.

Découvrez notre solution de soudage par ultrasons ESW

Ensemble acoustique pour le soudage ultrason plastique

Le générateur convertit la fréquence électrique du réseau (50/60 Hz) en énergie électrique de haute fréquence correspondant, sur ce schéma, à 20 000 Hz.

Ensuite, le convertisseur piezo-électrique (ou transducteur) transforme les 20 000 Hz électriques en vibrations mécaniques de même fréquence. L’énergie devient alors mécanique.

Le booster, ou modificateur d’amplitude, va augmenter ou réduire l’amplitude produite par le convertisseur.

Enfin, dernier élément de la chaîne acoustique, la sonotrode transmet l’énergie ultrasonore à la pièce à souder.

Bien plus qu’un fabricant de matériel, SONIMAT propose un ensemble de solution d’assemblage des plastiques par ultrasons : par point, soudage continu, bouterollage, rivetage, bordage, insertion….

De la nature à l’industrie

Les ultrasons sont présents dans la nature depuis la nuit des temps. Les chauves-souris s’en servent notamment pour s’orienter et se déplacer. En émettant de brèves impulsions ultrasonores de moins de 1/1000 s de durée à une fréquence de 50 000 Hertz, elles parviennent à localiser les obstacles, mais aussi les insectes dont elles se nourrissent. Les dauphins et les baleines bleues sont également capables de s’orienter à l’aide de signaux acoustiques. Ils utilisent une fréquence de 170 000 Hertz audible uniquement par leur oreille interne.

Au début des années soixante, la transformation des matières synthétiques connaît un véritable essor. De fait, pour l’assemblage des composants synthétiques, et avec la compréhension du phénomène acoustique naturel, la soudeuse à ultrasons se développe et joue un rôle prédominant.

Dans l’industrie, SONIMAT a très tôt eu recours aux ultrasons pour des applications d’assemblage, de soudure, de découpe et de tranchage. D’autres professionnels ont également découvert un intérêt à cette technologie :

Médecine : principalement pour l’échographie et la thermothérapie par ultrasons focalisés.
Laboratoire : la sonication permet de rompre les membranes des cellules. Les ultrasons sont également utiliser pour nettoyer ou désinfecter le matériel.
Télédétection et télémétrie : sonar et mesure des distances.
Industrie automobile : système d’assistance au stationnement ou pour éviter des obstacles.
Industrie : contrôles non destructifs des matériaux.
Loisirs et vie pratique : appareils anti-nuisibles, brumisateurs.
Coiffure : implants de rallonges capillaires.

Les applicatifs de la technologie de soudure ultrason

Soudage ultrason

Assemblage par „directeur d’énergie“. Essentiellement réservé aux thermoplastiques „amorphes“. La soudure ultrason est réalisée très rapidement (inférieure à 1 seconde), sans apport de matière.

Soudage ultrason par point

La soudure ultrason par point est particulièrement recommandée pour les pièces thermoformées sans profil d’assemblage, ou pour des pièces dont la géométrie et les conditions imposées rendraient l’opération de soudage traditionnel inopérant.

Soudage ultrason en continu

Appliqué aux procédés à haute vitesse, la soudure ultrason en continu permet de répondre aux cadences élevées dans les domaines du packaging et des textiles intissés.

Assemblage ultrason par rivetage

Le principal avantage de ce procédé est de pouvoir assembler des pièces plastiques de nature différentes.

Bordage

Il permet « d’emprisonner » une pièce dans un matériau complètement différent, par déformation de la matière.

Insertion

La pose d’inserts métalliques par ultrasons permet d’éviter les contraintes dues au surmoulage, d’augmenter les cadences d’injection et de simplifier la réalisation des moules d’injection.

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