Soldadura
Procesos > ► Soldadura
Unión de plásticos
La eficacia de los plásticos y los compuestos a menudo depende de manera crítica de la tecnología de unión. En la industria automotriz, la pregunta clave no es solo si la junta es consistente, sino si hacerla es compatible con una operación de ensamblaje de alta velocidad. Siempre se debe buscar el asesoramiento de especialistas en esta área, porque la tecnología está cambiando rápidamente y puede ser necesario hacer comparaciones entre sistemas bastante diferentes. El rendimiento de los adhesivos altamente sofisticados de hoy en día puede ser muy específico, no solo en términos de los materiales que se unirán, sino también en relación con el diseño de una junta y los requisitos previstos. Los diseñadores deben ser conscientes de los problemas y las oportunidades que se presentan al unir plásticos. Los más comunes resultan de la fluencia y relajación, y la expansión térmica diferencial entre diferentes materiales. Las muchas ventajas de los plásticos incluyen su mayor capacidad para adaptarse a cargas y variaciones dimensionales. Los puntos de ablandamiento más bajos significan que la soldadura térmica es más fácil, siempre que se pueda evitar la oxidación. Los adhesivos modernos de acción rápida están llegando a la línea de montaje, con robots, en operaciones tradicionalmente difíciles como la inserción de parabrisas. La preparación de la superficie es vital con los plásticos como con otros materiales. Diferentes velocidades de fusión y diferentes viscosidades en la masa fundida significan que los plásticos individuales responden de manera diferente a los métodos de soldadura comunes. Los métodos de montaje mecánicos se utilizan ampliamente, pero siempre existe el riesgo de tensiones locales elevadas. Los insertos moldeados son generalmente mejores que los tornillos autorroscantes en las aplicaciones más exigentes. Los aerosoles y las grapas se utilizan con mucho éxito con plásticos resistentes. Se puede lograr mucho con los ajustes a presión, especialmente cuando se une un material elástico a uno más rígido. Se pueden incluir características de diseño similares a las empleadas con mucho éxito en sujetadores y clips de nailon. Habiéndose centrado durante mucho tiempo en cómo hacer que los ensambles de plástico sean seguros y permanentes, los diseñadores ahora deben asegurarse de que se desmantelen fácilmente, para su segregación, recuperación y reciclaje. Este cambio radical requiere un replanteamiento completo de todas las operaciones de montaje. En algunos casos, los dos objetivos serán incompatibles
Soldadura plasticos manual
Se entiende por soldadura de polímeros, la unión de piezas de una misma naturaleza plástica o parecida por la acción de calor y presión. Las superficies de unión han de llevarse a un estado termoplástico, de fusión., se presionan acto seguido una sobre otra y la unión se deja enfriar hasta que adquiere una forma estable. A menudo es necesario unir dos o más componentes de plástico para producir una configuración particular o reparar una pieza rota. Para algunos termoplásticos, la soldadura por solvente es aplicable. El proceso utiliza solventes que disuelven el plástico para proporcionar enclavamiento molecular y luego se evaporan. Normalmente requiere juntas ajustadas. Sin embargo, el método más común para unir plásticos es usar calor, con o sin presión. Varios procesos de soldadura por calor están disponibles. Los cierres mecánicos, los adhesivos y los procesos de soldadura son empleados para formar uniones entre plásticos. Los cierres mecánicos proporcionan una unión rápida, pero poco resistente a fugas y los esfuerzos localizados pueden ocasionar desprendimiento del material. Los adhesivos, en cambio, pueden suministrar propiedades sólidas de unión, pero en ocasiones son difíciles de manejar y tienen un curado lento. Además, requieren una preparación previa de la superficie para asegurar buenos resultados. En cambio, la soldadura se utiliza para producir uniones con propiedades mecánicas similares a las del material original con excelente solidez, resistencia y vida útil. La soldadura de plásticos se puede dividir en procesos que involucran movimiento mecánico (ultrasonido, fricción, vibración) y en los que involucran calentamiento externo (placas calientes, gas caliente y láser). Encuentre en este sitio una breve descripción de los métodos más utilizados, así como un vistazo de algunas de las novedades en el mercado que permiten modificar el diseño de piezas, contribuyen a disminuir el costo del herramental en procesos como inyección y también reducen el consumo de suministros como adhesivos y procesos posteriores de ensamble. A continuación, algunas de las principales técnicas de soldadura de termoplásticos que se utilizan actualmente en la industria :
- Soldadura por placa caliente
- Soldadura por aire/gas caliente
- Sellado por calor
- Soldadura por extrusión
- Soldadura por inyección
- Soldadura por ultrasonido
- Soldadura por alta frecuencia
- Soldadura por láser
- Soldadura por vibración
- Soldadura por fricción (rotacional)
- Soldadura por disolvente
Para obtener más información sobre nuestras máquinas de soldadura contáctenos en el siguiente correo electrónico: tech@mexpolimeros.com
Técnicas de soldadura
La soldadura plástica se describe como un proceso de unión de superficies ablandadas de materiales, generalmente con la ayuda de calor (excepto soldadura con solvente). La soldadura de termoplásticos como lo decíamos anteriormente se realiza en tres etapas secuenciales, preparación de la superficie, aplicación de calor, presión y enfriamiento. Se han desarrollado numerosos métodos de soldadura para la unión de materiales plásticos semiacabados. En función del mecanismo de generación de calor en la interfaz de soldadura, los métodos de soldadura para termoplásticos pueden clasificarse como métodos de calentamiento externo e interno.
En general, las distintas formas de unir piezas plásticas por soldadura se pueden agrupar en cuatro grandes bloques:
- Mediante aportación de calor de un elemento calefactor externo: una técnica que se destina a termoplásticos que, ante al aumento de temperatura, se funden, pudiéndose unir por compresión las superficies fundidas;
- Por emisión de alta frecuencia y ultrasonido: un método que consiste en emitir ondas de una determinada frecuencia en las superficies a unir, generando un efecto de vibración entre las moléculas del material, que provoca un aumento de temperatura y lo reblandece.
- Por emisión de haz láser: un sistema que se reserva para unir piezas pequeñas en áreas determinadas, emitiendo un haz láser que calienta la superficie a soldar;
- Por vibración: un proceso altamente fiable que permite manejar grandes piezas de materiales exigentes o múltiples piezas por ciclo con facilidad.
Otra técnica de soldadura de plásticos que cabría mencionar, bastante empleada tanto a nivel industrial como doméstico, es la soldadura química mediante el uso de solventes.
Proceso de soldadura
Para realizar el proceso de soldadura se requiere la transformación de energía en calor que permita la unión soldada de las piezas, bajo este tipo de agregación de energía que se pueden clasificar los modelos de soldadura de polímeros y estos son los siguientes:
Técnicas de soldadura donde el calor se genera por movimiento mecánico
Vibración lineal
En la soldadura por vibración lineal, las piezas a unir se ponen en contacto bajo presión antes de frotarse juntas en un movimiento lineal alternativo. La fricción resultante derrite el material en la interfaz, después de lo cual la vibración se detiene; Luego, las piezas se alinean y se mantienen juntas hasta que la soldadura se solidifica.
La mayoría de los materiales termoplásticos se pueden soldar mediante esta técnica, que se utiliza ampliamente en la industria automotriz para unir componentes como parachoques de dos partes, tanques de combustible, colectores, grupos de luces traseras y paneles de puertas interiores.
Girar
En la soldadura por rotación, las áreas de unión son siempre circulares y el movimiento es rotacional. La técnica se ha aprovechado para aplicaciones tan diversas como la fabricación de flotadores de polietileno, botellas de aerosol, ejes de transmisión y tuberías y accesorios de PVC.
Ultrasónico
La soldadura ultrasónica implica el uso de energía mecánica de alta frecuencia para ablandar o fundir el termoplástico en la línea de unión. Las piezas que se van a unir se mantienen juntas bajo presión y luego se someten a vibraciones ultrasónicas, generalmente a una frecuencia de 20 o 40 kHz. La soldadura ultrasónica es un proceso rápido, con tiempos de soldadura típicamente inferiores a un segundo, y se puede automatizar fácilmente. Es una opción popular para ensamblar componentes en los mercados automotriz, médico, electrónico y de empaque.
Fricción
Por este método la energía se obtiene por la ficción de los materiales, lo que permite fundir la unión y obtener la pieza deseada, dicha fricción puede ser interna o externa, en la primera se usan ultrasonidos que se transfieren a través del material generando ondas de alta frecuencia lo que causa fricción entre los materiales y consecuentemente se obtiene la unión. En la segunda se utilizan dos piezas dimensionalmente similares, y mientras una gira la otra permanece inmóvil, al mismo tiempo se le aplica presión a la que gira, y así obtenemos la unión.
Técnicas de soldadura que utilizan una fuente de calor externa
Plato caliente
La soldadura con placa caliente es posiblemente la técnica de unión de plástico más simple, utilizada para diversas aplicaciones que van desde pequeños recipientes de depósito de fluidos para automóviles hasta tuberías de más de 1000 mm de diámetro.
La técnica consiste en calentar los extremos de las piezas a unir contra una placa calentada eléctricamente hasta que estén suficientemente fundidas. A continuación, se retira la placa calefactora y las piezas se presionan juntas. Sigue un ciclo de enfriamiento que permite que la soldadura desarrolle resistencia.
Barra caliente e impulso
Esta técnica se utiliza principalmente para unir películas termoplásticas con un espesor inferior a 0,5 mm. Funciona según el principio de que si se presionan dos películas contra una barra de metal caliente, se ablandarán y permitirán que se forme una unión entre ellas. Los tiempos de soldadura son rápidos, alrededor de dos segundos para una película de 100 µm. El principio de la soldadura por impulso es el mismo. Aquí el calor proviene de una breve explosión de energía eléctrica a través de un alambre de níquel-cromo que se activa cuando las películas se presionan juntas. Este método se utiliza en el envasado para el cierre rápido de bolsas de polietileno.
Gas caliente
En la soldadura de termoplásticos con gas caliente, las partes a unir, típicamente secciones de láminas de hasta 30 mm de espesor, se preparan en una configuración a tope en V o en T antes de que una corriente de gas caliente se dirija hacia el área de la junta. Esto provoca la fusión del área de la junta y también de una varilla de relleno consumible del mismo tipo de polímero que las piezas que se unen. La soldadura se forma a partir de la fusión de la unión con el material de relleno. La principal ventaja de la soldadura con gas caliente es que el equipo es fácilmente portátil. Sin embargo, el proceso es lento y la calidad de la soldadura depende en gran medida de la habilidad del operador. Se recomienda la capacitación y certificación de los operadores para lograr altos estándares.
Extrusión
La soldadura por extrusión es similar a la soldadura por gas caliente, y comparte algunas de sus ventajas y desventajas características. El material de relleno termoplástico fundido se introduce en la preparación de la junta desde el barril de una mini extrusora manual basada en un taladro eléctrico. El material fundido emerge de una zapata de PTFE conformada para que coincida con el perfil que se está soldando. En el borde de ataque del zapato se usa una corriente de gas caliente para precalentar el sustrato antes de que se deposite el material fundido, asegurando que haya suficiente calor disponible para formar una soldadura. El proceso se utiliza normalmente para el montaje de grandes fabricaciones, como recipientes de almacenamiento de productos químicos, con espesores de pared de hasta 50 mm.
Convección
En esta es necesaria la utilización de gases, preferiblemente se aplica aire caliente a elevada presión, la energía se transforma en calor aplicado a la unión que se quiere obtener.
Técnicas de soldadura que utilizan directamente electromagnetismo
Implante resistivo
Esto implica atrapar un implante conductor de electricidad entre las dos partes que se van a unir antes de aplicar una alta corriente eléctrica para provocar un calentamiento resistivo. A medida que el implante se calienta, el material termoplástico circundante se ablanda y se funde. La aplicación de presión asegura que las superficies fundidas se fusionen para formar una soldadura. Una aplicación ampliamente utilizada de la soldadura de implantes resistivos es la técnica de electrofusión para unir tuberías termoplásticas utilizando acopladores de enchufe especialmente diseñados que contienen una bobina de calentamiento eléctrica integral.
Inducción
La inducción es similar a la soldadura resistiva de implantes, ya que generalmente se necesita un implante en la línea de la articulación. Sin embargo, en este proceso, una bobina de trabajo conectada a una fuente de alimentación de alta frecuencia se coloca cerca de la junta. A medida que pasa corriente eléctrica de alta frecuencia a través de la bobina de trabajo, se genera un campo magnético dinámico cuyo flujo interactúa con el implante. Las corrientes de Foucault se inducen en el implante, calentándolo y el área de la articulación circundante.
Alta frecuencia (dieléctrico)
La soldadura de alta frecuencia (dieléctrica o de radiofrecuencia) se basa en la capacidad del plástico que se une para generar calor en un campo eléctrico que se alterna rápidamente. Por tanto, la técnica se limita generalmente a PVC, EVA y poliuretanos. Durante el proceso, las piezas a unir se someten a un campo eléctrico de alta frecuencia aplicado entre dos barras de metal. El campo eléctrico dinámico provoca vibraciones moleculares en el plástico. Parte del movimiento oscilatorio resultante se convierte en energía térmica, lo que hace que el material se caliente. Los productos fabricados mediante soldadura de alta frecuencia incluyen carteras de papelería, inflables, lonas y bolsas de sangre.
Infrarrojo
Durante la soldadura por infrarrojos, las piezas a unir se acercan mucho con una placa calentada eléctricamente. La técnica es similar a la soldadura con placa caliente, aunque no se hace ningún contacto físico real con la fuente de calor. Una vez transcurrido el tiempo suficiente, las piezas se funden y pueden unirse para formar una soldadura. La soldadura por infrarrojos es generalmente más rápida que la soldadura con placa caliente y los tiempos de soldadura típicos se reducen en aproximadamente un 50%. El hecho de que el calentamiento se logre sin contacto físico elimina la posibilidad de que la contaminación ingrese a la soldadura desde la superficie de la placa caliente. La técnica se utiliza para unir tuberías termoplásticas.
Láser
La técnica de soldadura por láser utiliza un haz enfocado de radiación intensa, generalmente en el área infrarroja del espectro electromagnético, para derretir el plástico en la región de la articulación. El tipo de láser utilizado y las características de absorción del plástico determinan el grado de soldadura posible. La soldadura por transmisión utiliza un medio absorbente de infrarrojos incoloro en la interfaz de unión de dos plásticos transmisivos. Por lo tanto, dos plásticos ópticamente transparentes pueden soldarse con láser con una junta casi invisible. La soldadura por láser tiene la ventaja de ser un proceso rápido, limpio y sin contacto que genera un mínimo de destellos y distorsiones.
Radiación
En este método la energía se obtiene por la radiación emitida por acción calórica o lumínica.
Conducción de calor
En esta es utilizada una herramienta preferiblemente metaliza, que se calienta por energía eléctrica y se aporta el calor directamente a la superficie de unión, paso seguido se ejerce presión sobre los materiales y se obtienen la unión. Mediante este método se pueden obtener las farolas de los automóviles.
Inducción
Se basa en la creación de campos electromagnéticos a alta frecuencia, mediante un polvo susceptible a los campos se genera calor directamente en la zona de unión, se obtienen la fusión de los materiales, este método es usado para piezas con geometrías complejas.
Keywords: soldar plasticos, soldador plasticos, soldar plasticos con pistola de calor, soldadura plastico abs, soldadura plastica alta temperatura,soldadura a plastico, soldadura ultrasonica plasticos aplicaciones, soldador a plastico, soldar plasticos con acetona, soldadura de plasticos, soldadura de plasticos por alta frecuencia, soldadura de plasticos por ultrasonido, soldadura de plasticos con nitrogeno, soldadura de plasticos por laser, soldadura de plasticos por friccion, soldadura bolsas plastico, soldar plastico flexible, soldar plastico faro, soldadura fria plastico, soldadura por friccion plasticos, soldar plastico fino, soldar flat plastico, soldador plastico grapas, soldar plastico hermosillo, soldar plastico hdpe, soldar plastico instantaneo, soldadura plastica instantanea, soldadura de plastico ingles, soldadura por induccion plasticos.
Soldadura de elastómeros termoplásticos (TPE)
Los elastómeros termoplásticos (TPE) se utilizan ampliamente en la atención médica para dispositivos médicos, pero también se pueden encontrar en otras industrias, como para componentes interiores en la industria automotriz y electrodomésticos domésticos. Los TPE se utilizan en una variedad de aplicaciones, incluidos los kits de infusión de transferencia de sangre y otros usos de suministro de fluidos como bolsas de drenaje. Los TPE comúnmente utilizados incluyen PVC y poliuretano, que se pueden formar en una variedad de formas para diferentes usos, incluidos tubos y mangueras reforzadas. La ventaja de los TPE es que se comportan como cauchos convencionales, pero pueden procesarse fácilmente utilizando tecnologías comunes de procesamiento de plásticos como el moldeo por inyección, mientras que los cauchos deben curarse o vulcanizarse. Los elastómeros termoplásticos se pueden soldar pero, debido a la flexibilidad y suavidad del material, muchos procesos de soldadura comunes no son adecuados. Los mejores métodos para unir TPE incluyen la soldadura con herramienta calentada, la soldadura por láser y la soldadura por infrarrojos sin contacto (IR). Aunque no todos los tipos de tecnología de soldadura son adecuados para unir TPE, la soldadura ofrece varias ventajas sobre otros métodos, incluidos tiempos de ciclo rápidos, excelentes resistencias de unión y no es necesario utilizar materiales adicionales como adhesivos. Además, la soldadura permite mantener la flexibilidad del elastómero.