Tipus de soldadura de plàstic

Soldadura de plàsticés la soldadura de materials plàstics semielaborats, i es descriu a la ISO 472 com un procés d'unió de superfícies suavitzades de materials, generalment amb l'ajuda de calor (excepte la soldadura amb dissolvents).La soldadura de termoplàstics es realitza en tres etapes seqüencials, a saber, preparació de la superfície, aplicació de calor i pressió i refrigeració.

Soldadura amb gas calent

La soldadura amb gas calent, també coneguda com a soldadura per aire calent, és una tècnica de soldadura de plàstic que utilitza calor.Una pistola de calor especialment dissenyada, anomenada soldador d'aire calent, produeix un raig d'aire calent que suavitza tant les peces que s'han d'unir com una vareta de farciment de plàstic, totes elles d'un plàstic igual o molt semblant.(La soldadura de PVC a acrílic és una excepció a aquesta regla.)

La soldadura per aire calent/gas és una tècnica de fabricació comuna per a la fabricació d'articles més petits com ara dipòsits químics, dipòsits d'aigua, intercanviadors de calor i accessoris de fontaneria.

En el cas de bandes i pel·lícules no es pot utilitzar una barra de farciment.Dues làmines de plàstic s'escalfen mitjançant un gas calent (o un element de calefacció) i després s'enrotllen junts.Aquest és un procés de soldadura ràpid i es pot realitzar de manera contínua.

Soldadura de punta de velocitat

Amb la soldadura ràpida, el soldador de plàstic, semblant a un soldador en aparença i potència, està equipat amb un tub d'alimentació per a la vareta de soldadura de plàstic.La punta de velocitat escalfa la vareta i el substrat, mentre que al mateix temps pressiona la vareta de soldadura fosa a la seva posició.Es col·loca un cordó de plàstic suavitzat a la junta i les peces i la vareta de soldadura es fusionen.Amb alguns tipus de plàstic com el polipropilè, la vareta de soldadura fosa s'ha de "barrejar" amb el material de base semifos que s'està fabricant o reparant.Aquestes tècniques de soldadura s'han millorat amb el pas del temps i s'han utilitzat durant més de 50 anys per fabricants i reparadors de plàstics professionals a nivell internacional.El mètode de soldadura de punta ràpida és una tècnica de soldadura molt més ràpida i amb pràctica es pot utilitzar en racons estrets.Una versió de la "pistola" de punta de velocitat és essencialment un soldador amb una punta ampla i plana que es pot utilitzar per fondre la junta de soldadura i el material de farciment per crear un enllaç.

Soldadura per extrusió

La soldadura per extrusió permet l'aplicació de soldadures més grans en una sola passada de soldadura.És la tècnica preferida per unir material de més de 6 mm de gruix.La vareta de soldadura s'introdueix en una extrusora de plàstic manual en miniatura, plastificada i forçada fora de l'extrusora contra les peces que s'uneixen, que s'estoveixen amb un raig d'aire calent per permetre que es produeixi la unió.

Soldadura per contacte

Això és el mateix que la soldadura per punts, excepte que la calor es subministra amb conducció tèrmica de les puntes de pinça en lloc de conducció elèctrica.S'ajunten dues peces de plàstic on les puntes escalfades les pessiguen, fonent i unint les peces en el procés.

Soldadura de placa calenta

Relacionada amb la soldadura per contacte, aquesta tècnica s'utilitza per soldar peces més grans, o peces que tenen una geometria complexa d'unió de soldadura.Les dues peces a soldar es col·loquen a l'utillatge unit a les dues platines oposades d'una premsa.Una placa calenta, amb una forma que coincideix amb la geometria d'unió de soldadura de les peces a soldar, es mou en posició entre les dues peces.Les dues platines oposades mouen les peces en contacte amb la placa calenta fins que la calor suavitza les interfícies fins al punt de fusió del plàstic.Quan s'aconsegueix aquesta condició, s'elimina la placa calenta i les peces es pressionen juntes i es mantenen fins que la junta de soldadura es refreda i es torna a solidificar per crear una unió permanent.

Els equips de soldadura de placa calenta normalment es controlen pneumàticament, hidràulicament o elèctricament amb servomotors.

Aquest procés s'utilitza per soldar components sota el capó d'automòbils, components interiors d'automòbils, dispositius de filtració mèdica, components d'electrodomèstics de consum i altres components interiors de cotxes.

Soldadura d'alta freqüència

La soldadura d'alta freqüència, també coneguda com a segellat dielèctric o segellat tèrmic per radiofreqüència (RF) és una tecnologia molt madura que existeix des dels anys quaranta.Les ones electromagnètiques d'alta freqüència en el rang de les radiofreqüències poden escalfar certs polímers fins a suavitzar els plàstics per unir-los.Plàstics escalfats, soldats a pressió.La calor es genera dins del polímer per la ràpida reorientació d'alguns dipols químics del polímer, el que significa que l'escalfament es pot localitzar i el procés pot ser continu.

Soldadura per inducció

Quan un aïllant elèctric, com un plàstic, està incrustat amb un material amb alta conductivitat elèctrica, com ara metalls o fibres de carboni, es pot realitzar una soldadura per inducció.L'aparell de soldadura conté una bobina d'inducció que s'activa amb un corrent elèctric de radiofreqüència.Això genera un camp electromagnètic que actua sobre una peça de treball elèctricament conductora o ferromagnètica.En una peça de treball elèctricament conductora, el principal efecte d'escalfament és l'escalfament resistiu, que es deu a corrents induïdes anomenats corrents de Foucault.La soldadura per inducció de materials termoplàstics reforçats amb fibra de carboni és una tecnologia que s'utilitza habitualment, per exemple, en la indústria aeroespacial.

En una peça ferromagnètica, els plàstics es poden soldar per inducció formulant-los amb compostos metàl·lics o ferromagnètics, anomenats susceptors.Aquests susceptors absorbeixen energia electromagnètica d'una bobina d'inducció, s'escalfen i perden la seva energia tèrmica al material circumdant per conducció tèrmica.

Soldadura per injecció

La soldadura per injecció és similar/idèntica a la soldadura per extrusió, excepte que, utilitzant certes puntes del soldador de mà, es pot inserir la punta en forats de defectes de plàstic de diverses mides i pegar-los des de dins cap a fora.L'avantatge és que no cal accedir a la part posterior del forat del defecte.L'alternativa és un pegat, excepte que el pegat no es pot polir a ras amb el plàstic original que l'envolta fins al mateix gruix.El PE i el PP són els més adequats per a aquest tipus de procés.El Drader injectiweld és un exemple d'aquesta eina.

Soldadura per ultrasons

En la soldadura per ultrasons, s'utilitza vibració de baixa amplitud d'alta freqüència (15 kHz a 40 kHz) per crear calor mitjançant la fricció entre els materials a unir.La interfície de les dues parts està especialment dissenyada per concentrar l'energia per obtenir la màxima resistència de la soldadura.Els ultrasons es poden utilitzar en gairebé tots els materials plàstics.És la tecnologia de segellat tèrmica més ràpida disponible.

Soldadura per fricció

En la soldadura per fricció, les dues parts que s'han d'acoblar es freguen juntes a una freqüència més baixa (normalment 100-300 Hz) i una amplitud més alta (normalment d'1 a 2 mm (0,039 a 0,079 polzades)) que la soldadura per ultrasons.La fricció provocada pel moviment combinada amb la pressió de tancament entre les dues parts crea la calor que comença a fondre les zones de contacte entre les dues parts.En aquest punt, els materials plastificats comencen a formar capes que s'entrellacen entre si, la qual cosa resulta en una soldadura forta.En finalitzar el moviment de vibració, les peces es mantenen juntes fins que la junta de soldadura es refreda i el plàstic fos es torna a solidificar.El moviment de fricció pot ser lineal o orbital, i el disseny conjunt de les dues parts ha de permetre aquest moviment.

Soldadura per gir

La soldadura per gir és una forma particular de soldadura per fricció.Amb aquest procés, un component amb una junta de soldadura rodona es manté estacionari, mentre que un component d'acoblament es gira a gran velocitat i es pressiona contra el component estacionari.La fricció rotacional entre els dos components genera calor.Una vegada que les superfícies d'unió arriben a un estat semi-fos, el component de filatura s'atura bruscament.La força sobre els dos components es manté fins que la junta de soldadura es refreda i es torna a solidificar.Aquesta és una manera habitual de produir rodes de plàstic de baix i mitjà rendiment, per exemple, per a joguines, carretons de la compra, contenidors de reciclatge, etc. Aquest procés també s'utilitza per soldar diferents orificis de port en components d'automòbils sota el capó.

Soldadura per làser

Aquesta tècnica requereix que una part sigui transmissiva a un feix làser i l'altra part absorbiu o un recobriment a la interfície sigui absorbent al feix.Les dues parts es posen a pressió mentre el raig làser es mou al llarg de la línia d'unió.El feix travessa la primera part i és absorbit per l'altra o pel recobriment per generar prou calor per suavitzar la interfície creant una soldadura permanent.

Els làsers de díodes semiconductors s'utilitzen normalment en la soldadura de plàstics.Es poden utilitzar longituds d'ona en el rang de 808 nm a 980 nm per unir diverses combinacions de materials plàstics.Es necessiten nivells de potència de menys d'1W a 100W depenent dels materials, el gruix i la velocitat de procés desitjada.

Soldadura amb dissolvent

En la soldadura amb dissolvent, s'aplica un dissolvent que pot dissoldre temporalment el polímer a temperatura ambient.Quan això passa, les cadenes de polímer són lliures de moure's al líquid i es poden barrejar amb altres cadenes dissoltes de manera similar a l'altre component.Amb el temps suficient, el dissolvent penetrarà a través del polímer i sortirà al medi ambient, de manera que les cadenes perden la seva mobilitat.Això deixa una massa sòlida de cadenes de polímers entrellaçades que constitueixen una soldadura amb dissolvent.

Aquesta tècnica s'utilitza habitualment per connectar canonades de PVC i ABS, com en la fontaneria domèstica.L'"enganxament" de models de plàstic (policarbonat, poliestirè o ABS) també és un procés de soldadura amb dissolvent.