Los últimos avances en soldadura por ultrasonidos, en el stand de Branson de Equiplast

Branson llevó sus últimos desarrollos a la feria Equiplast 2014 (pabellón 3, stand D459), donde presentó, entre otros, su tecnología de contorneado con infrarrojos, la nueva serie DCX de generadores digitales de soldadura por ultrasonidos, el sistema modular de soldadura por ultrasonidos de la serie 2000X y la tecnología de vibración limpia.

Reconociendo que la soldadura por láser se está convirtiendo en uno de los medios más importantes para unir plásticos, Branson presentó el nuevo sistema de tecnología de contorneado por láser (CLT) 3G y 3I.

Concebido como un sistema de unión por láser robusto y fiable, el sistema láser de Branson está diseñado para proporcionar lo máximo en el campo de la soldadura sin partículas y de alta calidad para una amplia gama de termoplásticos. Las principales ventajas de la tecnología de contorneado por láser son las siguientes:

• Una apariencia limpia, clara y uniforme del cordón de soldadura.
• Sin partículas.
• Una capacidad de producción de gran volumen (sistema de guía de ondas patentado por Branson) que permite tiempos de soldadura muy cortos a partir de 0,5 segundos.
• Sin adhesivos ni consumibles.
• Soldadura óptica de alto rendimiento SmartFiber: Paquetes ópticos SmartFiber para proporcionar energía láser de alto rendimiento para una soldadura óptima con ahorro de energía.
• No es necesario realizar movimientos entre las piezas.
• Más silencioso que otros procesos de soldadura.
• La energía superficial de bajo nivel controlada nunca quema ni modifica las características del polímero.
• Soldadura láser de Branson en el interior únicamente.

Pero, ¿cómo funciona la soldadura por láser? Se basa en el principio del SSTIr (método de penetración de rayos) en el que la energía láser pasa a través de un componente plástico (parte transmisora) y se absorbe mediante el segundo componente (la parte absorbente). Esta absorción provoca el calentamiento y la fusión de la superficie de contacto y, con la aplicación de una fuerza de sujeción controlada, se unen las piezas.

El principal avance en la tecnología de soldadura por láser es la capacidad de iluminar toda la superficie de soldadura simultáneamente en comparación con otras técnicas que se basan en escanear la zona de soldadura.

Algunas aplicaciones en las que se ha utilizado satisfactoriamente la soldadura por láser son:

• sensores automotrices, válvulas, conectores y módulos de control,
• montajes de filtro,
• cajas de componentes electrónicos,
• sistemas de irrigación,
• productos sanitarios,
• recipientes de tóner, cartuchos de tinta,
• depósitos pequeños para productos,
• grupos de instrumentos,
• cristales inferiores o superiores para relojes.

El innovador planteamiento de la soldadura CIT por infrarrojos para una plastificación exacta funciona en base a una aportación de calor sin contacto, utilizando radiación de banda ancha, desde las poliolefinas mediante tipos amorfos hasta los plásticos para temperaturas elevadas. Utiliza sistemas emisores robustos, controlados con precisión, que disponen de láminas metálicas con un consumo energético reducido, no están equipados con una envoltura, siguen exactamente el contorno de la soldadura, trabajan en el espectro de onda media —es decir, en la banda de autoabsorción de los termoplásticos comunes— y presentan unos tiempos de reacción muy cortos. Como resultado de una sucesión casi sin transiciones y de un control individual, permiten un calentamiento y una fusión definidos del material en las zonas a unir, que a veces tienen una longitud de varios metros, y esto sin ninguna máscara específica para las piezas moldeadas que a menudo son necesarias en el caso de las soluciones en base a los campos de radiación de cristal de cuarzo de onda corta.

La tecnología de contorneado con infrarrojos que, a diferencia de la soldadura láser, funciona sin ningún tipo de aditivos para mejorar la absorción en relación con la sustancia, se utiliza en la tecnología médica (por ejemplo, filtros para la sangre), así como en aplicaciones para el automóvil en el compartimento motor y en el interior del vehículo. En las industrias de electrodomésticos y de ocio, una aplicación típica es el depósito de agua en cafeteras domésticas.

La nueva serie de generadores digitales de soldadura por ultrasonidos DCX de Branson ofrece más flexibilidad, gracias a sus formas constructivas y opciones de montaje, que permiten un diseño sencillo y la integración del sistema. La amplitud se mantiene a un valor constante, de modo que únicamente se requieren fuerzas de soldadura reducidas. Por otro lado, el inicio programable permite la mejora de la duración del ciclo y del rendimiento. Con la ayuda de seis niveles de protección, se mantiene la calidad de los cordones de soldadura y se prolonga la vida útil del producto.

La versatilidad que ofrecen las posibilidades de combinación de la serie 2000X permite al usuario configurar un sistema a medida para su aplicación de soldadura por ultrasonidos. Según los distintos requisitos de proceso, es posible elegir entre cuatro fuentes de alimentación y entre tres unidades de presión que proporcionan una elevada funcionalidad. El equipo cuenta con fuente de alimentación digital, pantalla táctil, comunicaciones, perfilado de amplitudes, perfilado de fuerzas, control de fuerzas, control de potencia, bloqueo de activación energética, gestión de datos y pantalla de visualización de calidad.

Utilizado en combinación con un proceso de soldadura por fricción posterior, el proceso denominado CVT con el cual es posible producir soldaduras por vibración que no contienen ninguna partícula y pueden ser sometidas a cargas mecánicas elevadas, permite la plastificación de piezas moldeadas siguiendo el contorno con estos emisores de lámina metálica. En este caso, se utiliza la plastificación eficiente en energía de las superficies de la zona de unión con el objeto de suprimir la fricción sólida y el inicio de la formación inestable de material fundido hasta la formación de un recubrimiento plastificado en toda la zona de modo que no se produce abrasión alguna en forma de polvo o de hilos fundidos enrollados.

Este planteamiento híbrido tiene amplias aplicaciones en un gran número de luces posteriores de automóvil fabricadas de policarbonato y de mezclas de ABS/PC, que no pueden ser unidas de una forma limpia y reproducible con los procesos tradicionales tales como con herramientas de soldar calientes o el con proceso convencional de soldadura por vibración. Otro campo de utilización se refiere a sistemas de conducción de medios bajo el capó, en donde predominan los plásticos técnicos y los termoplásticos de alta temperatura. Sin tener en cuenta el material, el proceso CVT se caracteriza por una combinación sinérgica de las ventajas del proceso, así como, en comparación con los planteamientos de soldadura de contorno que utilizan radiación láser o soldadura por gas caliente, mediante una buena compensación de tolerancias, unos cortos tiempos de ciclo y bajos costes periódicos.