nouvelles de l'entreprise Histoire de la soudure ultrasonore

La soudure ultrasonore est une technique industrielle par lequel des vibrations acoustiques ultrasoniques à haute fréquence soient localement appliquées aux objets étant liés sous pression pour créer une soudure à semi-conducteur. Elle est utilisée généralement pour des plastiques et des métaux, et particulièrement pour joindre les matériaux différents. Dans la soudure ultrasonore, il n'y a aucun boulon connectif, clou, matériaux de soudure, ou adhésif nécessaire pour lier les matériaux ensemble. Une fois appliquées aux métaux, les caractéristiques notables de cette méthode est que la température reste bien au-dessous du point de fusion des matériaux impliqués empêchant de ce fait toutes les propriétés non désirées qui peuvent résulter de l'exposition à hautes températures des matériaux.

L'application pratique de la soudure ultrasonore pour les plastiques rigides a été accomplie pendant les années 1960. En ce moment seulement des plastiques durs ont pu être soudés. Le brevet pour la méthode ultrasonique pour souder les pièces thermoplastiques rigides a été attribué à Robert Soloff et à Seymour Linsley en 1965. Soloff, le fondateur de Sonics & Materials Inc., était un directeur de laboratoire aux instruments de Branson où des feuilles de plastique minces ont été soudées dans des sacs et des tubes utilisant les sondes ultrasoniques. Il a involontairement déplacé la sonde près d'un distributeur en plastique de bande et les moitiés du distributeur ont soudé ensemble. Il s'est rendu compte que la sonde n'a pas eu besoin d'être manuellement déplacée autour de la pièce mais que l'énergie ultrasonique pourrait voyager par et autour des plastiques rigides et souder un joint entier. Il a continué pour développer la première presse ultrasonique. La première application de cette nouvelle technologie était dans l'industrie du jouet.

La première voiture a fait entièrement hors du plastique a été réunie utilisant la soudure ultrasonore en 1969. Quoique les voitures en plastique ne se soient pas propagées, la soudure ultrasonore a fait. L'industrie automobile l'a employée régulièrement depuis les années 1980. Elle est maintenant employée pour une multitude d'applications.

Pour se joindre la par injection complexe moulage les pièces thermoplastiques, équipement de soudure ultrasonore peut être facilement adaptée aux besoins du client pour adapter les caractéristiques précises des pièces étant soudées. Les pièces sont serrées entre un nid formé fixe (enclume) et un sonotrode (klaxon) relié à un transducteur, et une vibration acoustique de bas-amplitude de ~20 kilohertz est émise. (Note : Les fréquences communes utilisées dans la soudure ultrasonore du thermoplastique sont de 15 kilohertz, de 20 kilohertz, de 30 kilohertz, de 35 kilohertz, de 40 kilohertz et de 70 kilohertz). En soudant des plastiques, l'interface des deux pièces est particulièrement conçue pour concentrer le processus de fonte. Un des matériaux a habituellement un directeur pointu ou arrondi d'énergie qui entre en contact avec la deuxième cloison en plastique. L'énergie ultrasonique fond le contact de point entre les pièces, créant un joint. Ce processus est une bonne alternative automatisée à coller, des vis ou des conceptions de rupture-ajustement. Il est typiquement employé avec les petites pièces (par exemple téléphones portables, électronique grand public, outils médicaux jetables, jouets, etc.) mais il peut être employé sur des pièces aussi grandes comme petit groupe des véhicules à moteur d'instrument. Des ultrasons peuvent également être employés aux métaux de soudage, mais sont typiquement limités à de petites soudures des métaux minces et malléables, par exemple en aluminium, cuivre, nickel. Des ultrasons ne seraient pas employés en soudant le châssis d'une automobile ou dans les morceaux de soudure d'un bicycletogether, dus aux niveaux de puissance exigés.

Soudure ultrasonore de la fonte locale de causes de thermoplastique de l'en raison en plastique de l'absorption de l'énergie vibratoire le long du joint pour être soudé. En métaux, la soudure se produit dû pour forcer la main à la dispersion des oxydes extérieurs et au mouvement local des matériaux. Bien que là chauffe, il n'est pas assez pour fondre les matières premières.

La soudure ultrasonore peut être employée pour les plastiques durs et mous, tels que les plastiques semi-cristallins, et les métaux. La compréhension de la soudure ultrasonore a augmenté avec la recherche et l'essai. L'invention d'un équipement plus sophistiqué et plus peu coûteux et d'une exigence accrue pour les composants en plastique et électroniques a mené à une connaissance croissante du processus fondamental. Cependant, beaucoup d'aspects de la soudure ultrasonore requièrent toujours plus d'étude, telle que rapporter la qualité de soudure aux paramètres de processus. La soudure ultrasonore continue à être un champ se développant rapidement.

Les scientifiques de l'institut de la science des matériaux et de l'ingénierie (WKK) de l'université de Kaiserslautern, avec l'appui de la base allemande de recherches (Deutsche Forschungsgemeinschaft), ont réussi à montrer qu'utilisant la soudure ultrasonore les processus peuvent mener aux liens fortement durables entre les métaux légers et les feuilles Carbone-fibre-renforcées du polymère (CFRP).

Les avantages de la soudure ultrasonore sont qu'il est beaucoup plus rapide que les adhésifs ou les dissolvants conventionnels. Le temps de séchage est très rapide, et les morceaux n'ont pas besoin de demeurer dans un montage pendant de longues périodes attendant le joint pour sécher ou traiter. La soudure peut facilement être automatisée, faisant les joints propres et précis ; le site de la soudure est très propre et exige rarement n'importe quel travail de retouche. Le bas impact thermique sur les matériaux impliqués permet à un plus grand nombre de matériaux d'être soudé ensemble.