Che cos'è la saldatura ad ultrasuoni?
La saldatura ad ultrasuoni è una tecnica industriale in base alla quale due pezzi di plastica o metallo vengono uniti senza soluzione di continuità attraverso vibrazioni acustiche ad alta frequenza. Un componente da saldare viene posizionato su un'incudine fissa, con il secondo componente posizionato sopra. Un'estensione ("tromba") collegata a un trasduttore viene abbassata sul componente superiore e una vibrazione acustica molto rapida (~ 20.000 KHz), a bassa ampiezza, viene applicata a una piccola zona di saldatura. L'energia acustica viene convertita in energia termica per attrito e le parti vengono saldate insieme in meno di un secondo.
La saldatura a ultrasuoni è unica in quanto non sono necessari bulloni, chiodi, materiali di saldatura o adesivi per collegare le due parti. Ciò consente di risparmiare notevolmente sui costi di produzione e crea giunzioni visivamente attraenti (ovvero impercettibili) nei domini dei prodotti in cui l'aspetto è importante. Poiché la saldatura ad ultrasuoni è un processo ampiamente automatizzato, tutto ciò che un tecnico deve fare è tirare una leva e la saldatura è completa. L'aspetto negativo della saldatura ad ultrasuoni è che si applica solo a piccoli componenti: orologi, cassette, prodotti in plastica, giocattoli, strumenti medici e imballaggi. Il telaio di un'automobile, ad esempio, non può essere assemblato con saldatura ad ultrasuoni perché le energie coinvolte nella saldatura di componenti più grandi sarebbero proibitive.
La tecnologia della saldatura ad ultrasuoni è apparsa nei primi anni '90 e da allora è in rapido sviluppo. Man mano che la tecnologia migliora, aumenta la gamma di materiali che possono essere uniti usando questa tecnica. Inizialmente si potevano saldare solo materie plastiche non flessibili perché le loro proprietà dei materiali consentivano l'efficiente trasmissione di energia acustica da una parte all'altra. Al giorno d'oggi, materie plastiche meno rigide come quelle semicristalline possono essere saldate perché è possibile applicare grandi quantità di energia acustica alla zona di saldatura. Man mano che la tecnologia matura e diventa più versatile, è probabile che obsolete grandi classi di tecniche storiche per unire i materiali.