Principe et théorie du soudage par ultrasons
Le soudage par ultrasons, également connu sous le nom de collage par ultrasons, est un processus dans lequel des ondes sonores à haute fréquence (ultrasons) sont appliquées à deux pièces ou plus qui sont maintenues ensemble sous pression pour les fusionner en une seule pièce. Couramment utilisé pour assembler des pièces en plastique, en particulier celles composées de différents types de plastique, le soudage par ultrasons lie de manière permanente les pièces individuelles sans avoir recours à des adhésifs ou à des fixations mécaniques.
Le soudage par ultrasons est une technique industrielle qui consiste à appliquer localement des vibrations acoustiques ultrasoniques à haute fréquence à des pièces maintenues ensemble sous pression afin de créer une soudure à l'état solide. Cette technique est couramment utilisée pour les plastiques et les métaux, et plus particulièrement pour l'assemblage de matériaux dissemblables. Dans le cas du soudage par ultrasons, il n'est pas nécessaire d'utiliser des boulons, des clous, des matériaux de soudure ou des adhésifs pour relier les matériaux entre eux. 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 concernés, ce qui évite toute propriété indésirable pouvant résulter d'une exposition des matériaux à des températures élevées.
Comment fonctionne le soudage par ultrasons ?
Chaque opération de soudage par ultrasons varie en fonction des matériaux plastiques à assembler, de la forme des pièces et d'autres facteurs. Toutefois, le processus global est généralement le même. Les pièces à souder par ultrasons sont assemblées et prises en sandwich entre un "nid" métallique, qui les maintient en place, et une sonotrode métallique, ou corne.
La corne est reliée à un transducteur qui crée des vibrations à très grande vitesse ; la corne transmet ce mouvement vibratoire aux pièces contre lesquelles elle est pressée. Les vibrations provoquent une légère fusion du plastique et la pression exercée par le nid les fusionne, créant ainsi un joint. Généralement, la zone d'interface où les deux pièces se rejoignent est spécialement conçue pour faciliter les processus de fusion et de collage. Une fois les pièces correctement assemblées, les vibrations cessent et le plastique se refroidit très rapidement, créant un lien incroyablement solide.
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