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Soldadora de plásticos por ultrasonido
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Soldadora de plásticos por ultrasonido

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Las herramientas de soldadura no tienen desgaste, de modo que es posible la producción automática de millones de piezas a bajo coste. Otras aplicaciones de los ultrasonidos incluyen la oclusión de piezas metálicas, el remachado y la combinación de termplásticos con materiales porosos.

La soldadura por ultrasonidos a 40 kHz es adecuada para la producción en serie. Las grandes piezas se sueldan a 20 kHz. Se emplean otras frecuencias, como 15 kHz, para la soldadura de plásticos de ingeniería.

Los equipos de soldadura por ultrasonidos están constituidos principalmente por el generador, el convertidor piezoeléctrico y el sonotrodo. El generador convierte la corriente normal a 50-60 Hz para producir oscilaciones eléctricas de alta frecuencia, de 15 a 40 kHz. El convertidor piezoeléctrico cerámico convierte las oscilaciones eléctricas en oscilaciones mecánicas ultrasónicas. Y el sonotrodo transmite, por medio de un potenciador, las oscilaciones a las partes a soldar, que están fijadas entre éste y un yunque, produciéndose de este modo una fricción cuya energía se disipa en forma de calor y eleva la temperatura en el interfaz a la requerida para la soldadura entre 0,02 y 10 s. dependiendo de las dimensiones de la pieza como asi tambien de la soldadora utilizada.

La potencia máxima de los grandes equipos de ultrasonidos a 20 kHz es de 3 kW y la máquina más silenciosa a 40 kHz produce 1,5 kW. Sólo unos pocos materiales para el sonotrodo resisten las tensiones vibratorias durante períodos largos, como el titanio, posiblemente protegido por carburo. Se precisa una presión de 2 a 5 N/mm para asegurar que el sonotrodo no destruya el material al separarse de él. Para pequeñas series se utiliza también aluminio: ambos materiales combinan una buena rigidez con una baja densidad.