¿Qué es la soldadura ultrasónica?

La soldadura ultrasónica es una técnica industrial mediante la cual dos piezas de plástico o metal se unen sin problemas a través de vibraciones acústicas de alta frecuencia. Un componente a soldar se coloca sobre un yunque fijo, y el segundo componente se coloca en la parte superior. Se baja una extensión ("bocina") conectada a un transductor sobre el componente superior, y se aplica una vibración acústica muy rápida (~ 20,000 KHz) de baja amplitud a una pequeña zona de soldadura. La energía acústica se convierte en energía térmica por fricción, y las partes se sueldan juntas en menos de un segundo.

La soldadura ultrasónica es única ya que no se necesitan pernos de conexión, clavos, materiales de soldadura o adhesivos para unir las dos partes. Esto ahorra mucho en costos de fabricación y crea costuras visualmente atractivas (es decir, imperceptibles) en dominios de productos donde la apariencia es importante. Debido a que la soldadura ultrasónica es un proceso en gran medida automatizado, todo lo que un técnico necesita hacer es tirar de una palanca y la soldadura se completa. La desventaja de la soldadura ultrasónica es que solo se aplica a componentes pequeños: relojes, casetes, productos de plástico, juguetes, herramientas médicas y envases. El chasis de un automóvil, por ejemplo, no se puede ensamblar con soldadura ultrasónica porque las energías involucradas en la soldadura de componentes más grandes serían prohibitivas.

La tecnología de la soldadura ultrasónica apareció a principios de los años 90 y ha estado en rápido desarrollo desde entonces. A medida que la tecnología mejora, aumenta la gama de materiales que se pueden unir mediante esta técnica. Al principio, solo se podían soldar plásticos no flexibles porque sus propiedades materiales permitían la transmisión eficiente de energía acústica de una parte a otra. Hoy en día, se pueden soldar plásticos menos rígidos, como los plásticos semicristalinos, porque se pueden aplicar grandes cantidades de energía acústica a la zona de soldadura. A medida que la tecnología madura y se vuelve más versátil, es probable que quede obsoleta una gran clase de técnicas históricas para unir materiales.