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La soldadura por ultrasonido es un método para unir dos o más piezas de materiales termoplásticos similares, mediante el empleo de vibraciones mecánicas de frecuencias altas. La frecuencia utilizada es del orden de los 20 KHz. y esta por encima del rango audible de frecuencias. La vibración llega a la zona en que las piezas están en contacto, atravesando al mismo material, haciendo que las moléculas de esas superficies vibren, insertándose unas en las otras, lográndose una unión molecular que mantiene las características físicas de los materiales utilizados.
Como efecto secundario se produce algo de calor por el choque de las moléculas de las superficies en contacto, pero no demasiado, por lo que el material no se degrada. Para esto es necesaria una correcta aplicación de la energía de ultrasonido a las piezas a soldar. Una vez lograda la soldadura, la energía ultrasónica se desconecta, por lo que el poco calor producido se disipa rápidamente. En algunos casos se realiza el diseño de la zona de contacto, de manera de producir una fricción extremadamente localizada, que genera el calor necesario para ablandar la superficie de los materiales y unirlos.
La técnica de la unión por ultrasonido se puede aplicar a innumerables productos, ya sea utilizando soldadura por contacto o por transmisión, como remachado o también inserción. El equipo requerido consiste básicamente en un generador electrónico que transforma la energía eléctrica, tomada de la red de alimentación, en energía de ultrasonido y la alimenta a un transductor piezoeléctrico que la convierte en vibraciones de energía mecánica. Estas vibraciones son amplificadas y transmitidas a las piezas a soldar por medio de una herramienta de diseño especial llamada sonotrodo. Simultáneamente con la aplicación de la energía se ejercerá la presión necesaria para una unión satisfactoria. El conjunto de transductor y sonotrodo está montado en una prensa neumática, para asegurar exactitud y repetibilidad en los procesos automáticos, la que permitirá seleccionar la presión más adecuada para cada aplicación.
Como la frecuencia de resonancia de los termoplásticos cambia durante el proceso de soldadura el transductor está dotado de un dispositivo automático de realimentación que permite mantener la resonancia durante el ciclo de soldadura.
La soldadura por ultrasonido tiene varias ventajas sobre otros métodos:
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