Le soudage par ultrasons est un processus industriel par lequel des vibrations acoustiques ultrasonores à haute fréquence sont appliquées localement sur des pièces maintenues ensemble sous pression pour créer une soudure à l'état solide.Il est couramment utilisé pour les plastiques et les métaux, et en particulier pour assembler des matériaux différents.Dans le soudage par ultrasons, il n'y a pas de boulons de connexion, de clous, de matériaux de soudure ou d'adhésifs nécessaires pour lier les matériaux ensemble.Lorsqu'elle est appliquée aux métaux, une caractéristique notable de cette méthode est que la température reste bien en dessous du point de fusion des matériaux impliqués, empêchant ainsi toute propriété indésirable pouvant résulter d'une exposition à haute température des matériaux.
Pour assembler des pièces thermoplastiques complexes moulées par injection, l'équipement de soudage par ultrasons peut être facilement personnalisé pour s'adapter aux spécifications exactes des pièces à souder.Les pièces sont prises en sandwich entre un nid de forme fixe (enclume) et une sonotrode (cornet) connectée à un transducteur, et une vibration acoustique de faible amplitude d'environ 20 kHz est émise.(Remarque : les fréquences couramment utilisées dans le soudage par ultrasons des thermoplastiques sont 15 kHz, 20 kHz, 30 kHz, 35 kHz, 40 kHz et 70 kHz).Lors du soudage des plastiques, l'interface des deux pièces est spécialement conçue pour concentrer le processus de fusion.L'un des matériaux a généralement un directeur d'énergie pointu ou arrondi qui entre en contact avec la seconde pièce en plastique.L'énergie ultrasonore fait fondre le point de contact entre les pièces, créant un joint.Ce processus est une bonne alternative automatisée à la colle, aux vis ou aux conceptions à encliquetage.Il est généralement utilisé avec de petites pièces (téléphones portables, appareils électroniques grand public, outils médicaux jetables, jouets, etc.), mais il peut être utilisé sur des pièces aussi grandes qu'un petit tableau de bord automobile.Les ultrasons peuvent également être utilisés pour souder des métaux, mais sont généralement limités à de petites soudures de métaux minces et malléables, par exemple l'aluminium, le cuivre, le nickel.Les ultrasons ne seraient pas utilisés pour souder le châssis d'une automobile ou pour souder des pièces d'un vélo ensemble, en raison des niveaux de puissance requis.
Le soudage par ultrasons des thermoplastiques provoque une fusion locale du plastique en raison de l'absorption de l'énergie vibratoire le long du joint à souder.Dans les métaux, le soudage se produit en raison de la dispersion à haute pression des oxydes de surface et du mouvement local des matériaux.Bien qu'il y ait chauffage, il ne suffit pas de faire fondre les matériaux de base.
Le soudage par ultrasons peut être utilisé pour les plastiques durs et mous, tels que les plastiques semi-cristallins, et les métaux.La compréhension du soudage par ultrasons a augmenté avec la recherche et les tests.L'invention d'équipements plus sophistiqués et peu coûteux et la demande accrue de composants plastiques et électroniques ont conduit à une connaissance croissante du processus fondamental.Cependant, de nombreux aspects du soudage par ultrasons nécessitent encore une étude plus approfondie, tels que la relation entre la qualité de la soudure et les paramètres du processus.Le soudage par ultrasons continue d'être un domaine en plein essor.
Heure de publication : 02 décembre 2021