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).
1. 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).
2. Ensuite, le convertisseur, qui est composé de céramiques piezo-électriques, les transforme en vibrations mécaniques.
3. 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.
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….
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.
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.
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.
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.
Le principal avantage de ce procédé est de pouvoir assembler des pièces plastiques de nature différentes.
Il permet « d’emprisonner » une pièce dans un matériau complètement différent, par déformation de la matière.
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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