Le scellement par ultrasons expliqué :collage de précision pour les plastiques et les métaux

Le scellement par ultrasons consiste à utiliser des vibrations mécaniques pour assembler des matériaux avec une liaison moléculaire. L'électricité est convertie en un signal acoustique à haute fréquence qui est combiné à la pression exercée sur les pièces à assembler pour produire un joint aussi résistant, voire plus résistant, que les matériaux eux-mêmes. Il peut être utilisé sur des plastiques seuls ou sur une combinaison de plastique et de métal. Un ordinateur contrôle le temps de scellage et d'autres ajustements pour permettre la manipulation précise de plusieurs matériaux et types de scellements. Le processus est rentable et potentiellement plus sûr que d'autres méthodes car il ne nécessite généralement pas de chaleur ni de matériaux dangereux tels que des solvants ou des adhésifs.

Un convertisseur se dilate et se contracte à la même fréquence qu’une source électrique pour transformer l’énergie électrique en énergie mécanique sous la forme de vibrations ultrasonores spécifiques. Les ultrasons font référence à des fréquences situées en dehors de la plage de l'audition humaine, c'est-à-dire supérieures à 20 000 hertz. Les vibrations sont amplifiées et dirigées vers les matériaux à sceller. Les pièces sont pressées ensemble et les vibrations les forcent ensemble jusqu'à ce qu'elles soient liées au niveau moléculaire.

Les applications courantes du scellement par ultrasons incluent l’assemblage de résines thermoplastiques telles que le polyéthylène ou le polystyrène. Le métal et le plastique peuvent également être assemblés avec cette méthode. Les joints peuvent être aussi simples que des couches superposées ou peuvent lier un insert dans une base ou jalonner un poteau perpendiculairement à la base. Les scellés à ultrasons se trouvent sur les emballages blister et à clapet. Les tubes remplis peuvent être fermés grâce à cette technologie. La résistance du sceau peut également rendre ce processus adapté aux emballages inviolables.

Les machines de scellage par ultrasons contrôlées par microprocesseur peuvent produire des joints cohérents et fiables avec des exigences de main-d'œuvre minimales. Les machines entièrement automatisées ne nécessitent qu'une formation limitée sans affecter la vitesse ou la qualité. L'ajustement des paramètres du microprocesseur permet de modifier rapidement les spécifications de scellage telles que la fréquence, la taille et le matériau source.

La capacité de sceller sans application de chaleur rend le scellage par ultrasons particulièrement adapté aux produits alimentaires sensibles à la température. Il est également utilisé dans les installations pharmaceutiques. La fermeture peut être efficace même en cas de contamination de la zone du joint par un produit alimentaire.

Dans la plupart des applications, aucune chaleur n’est requise pour le processus, ce qui élimine le coût de production de chaleur. La plupart des processus ne nécessitent aucun adhésif, fil ou solvant pour assurer une bonne fermeture. L'élimination des composants supplémentaires dans la chaîne d'assemblage simplifie le processus de production et réduit le coût de production et de stock.

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