Cette section donne un aperçu des machines de soudure par ultrason ainsi que de leurs applications et principes. Nous vous invitons également à consulter la liste des 5 fabricants de machines de soudure par ultrason ainsi que leur classement.
Table des matières
Les machines de soudure par ultrason sont des appareils mécaniques qui utilisent la chaleur générée par le frottement entre des objets pour les souder.
Elles sont principalement utilisées pour assembler des matières plastiques et des métaux différents. Elles présentent les caractéristiques suivantes :
Elles ont été développées dans les années 1960 et sont utilisées depuis plus de 50 ans. Les machines de soudure par ultrason se composent d'un oscillateur et d'une table de soudage ou d'un transducteur ainsi que d'une corne. Ceux-ci font fondre et lient instantanément les résines ainsi que les métaux. Pour ce faire, ils en appliquent simultanément une vibration et une pression ultrasoniques. Cet appareil dispose donc d'un large éventail d'applications et est utilisé dans divers domaines. Les caractéristiques de cette machine à souder sont les suivantes : un bel aspect après le soudage car aucun adhésif n'est utilisé ; une faible consommation d'énergie et un respect de l'environnement car le soudage est effectué par une chaleur de friction instantanée ; et une reproductibilité élevée car le soudage est facilement automatisé.
Les principales utilisations des machines de soudure par ultrason sont les suivantes :
Le soudage par ultrasons peut être utilisé pour assembler des métaux et des plastiques, ainsi que pour coller des terminaux, des câbles métalliques et des fils métalliques à l'intérieur des puces électroniques.
Une machine de soudure par ultrason est un appareil dans lequel un transducteur appelé "cornet" applique une certaine pression entre les objets collés. Celui-ci vibre et transfère de cette manière de l'énergie aux surfaces collées, puis les soude ensemble.
La chaleur de friction générée entre les surfaces des objets collés permet au soudage d'avoir lieu. En particulier lorsque l'objet collé est en métal. La vibration ultrasonique provoque ainsi le frottement des surfaces métalliques l'une contre l'autre, ce qui détruit le film d'oxyde sur les surfaces et renforce le collage.
Les machines de soudure par ultrason se composent d'un oscillateur et d'un transducteur. L'oscillateur est un dispositif qui génère des vibrations ultrasoniques et possède une structure à amplitude constante, de sorte que l'amplitude ne change pas en fonction du type d'objet à souder. L'amplitude constante garantit la qualité du produit après le soudage.
Le transducteur se compose d'un transducteur de type Langevin (communément appelé transducteur BL) et d'une corne qui transmet la vibration. Les machines de soudure par ultrason effectuent le soudage en propageant des ondes ultrasoniques depuis la corne jusqu'au produit soudé.
Les machines de soudure par ultrason ont tendance à faire fondre le matériau chauffé si le temps de soudure est trop long, tandis que la résine a tendance à se carboniser si le temps de soudure est trop long. La pression générée lorsque l'objet à souder est maintenu par la corne réduit également le temps de soudage si la pression est élevée. Toutefois, une pression trop élevée peut également empêcher la fusion. L'important est donc de contrôler ces trois facteurs (temps, pression et chaleur) dans la plage de conditions appropriée.
Les avantages du soudage par ultrasons sont les suivants :
Les points suivants sont les inconvénients de cette machine :
Les cornets à ultrasons sont des composants qui transmettent efficacement l'énergie vibratoire au joint soudé. Les ondes ultrasoniques sont converties en énergie d'amplitude de vibration mécanique par un transducteur, qui est ensuite amplifié par un transducteur appelé "amplificateur" avant d'être transmis au cornet. L'amplitude est progressivement amplifiée puis optimisée à l'extrémité de la corne. En concentrant la vibration ultrasonique à l'extrémité du cornet, l'objet est percuté 40,000 fois par seconde (à 40kHz).
Les cornes à ultrasons sont disponibles dans les types suivants :
Le matériau du cornet à ultrasons est utilisé en fonction de l'objectif du soudage, et les matériaux suivants sont principalement utilisés :
Les machines de soudure par ultrason sont également utilisées dans la production de masques. Elles se servent des vibrations ultrasoniques pour faire fondre les matériaux et les souder. Cela leur permet de produire des lignes de sergé et des gravures sur des masques. De ce fait, elles sont capables d'éliminer les fils et les adhésifs, ainsi que de simplifier le processus de production.
De plus, les sangles d'oreilles fabriquées dans des matériaux différents de ceux du masque (caoutchouc naturel pour la partie caoutchouc et PE pour la partie fil) peuvent être soudées au corps du masque. Cela permet ainsi de fabriquer des masques à l'aide d'une seule pièce d'équipement. La production de masques à l'aide de machines de soudure par ultrason devrait accroître à l'avenir.
*Y compris certains distributeurs, etc.
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