Tipo di saldatura plastica

Saldatura plasticaè la saldatura di materiali plastici semilavorati ed è descritta nella norma ISO 472 come un processo di unione di superfici ammorbidite di materiali, generalmente con l'ausilio del calore (eccetto la saldatura con solvente).La saldatura dei materiali termoplastici viene eseguita in tre fasi sequenziali, ovvero preparazione della superficie, applicazione di calore e pressione e raffreddamento.

Saldatura a gas caldo

La saldatura a gas caldo, detta anche saldatura ad aria calda, è una tecnica di saldatura della plastica che utilizza il calore.Una pistola termica appositamente progettata, chiamata saldatrice ad aria calda, produce un getto di aria calda che ammorbidisce sia le parti da unire che un'asta di riempimento in plastica, che devono essere tutti della stessa plastica o molto simile.(La saldatura del PVC sull'acrilico è un'eccezione a questa regola.)

La saldatura ad aria calda/gas è una tecnica di fabbricazione comune per la produzione di articoli più piccoli come serbatoi chimici, serbatoi dell'acqua, scambiatori di calore e raccordi idraulici.

Nel caso di nastri e pellicole non è consentito utilizzare una bacchetta di apporto.Due fogli di plastica vengono riscaldati tramite un gas caldo (o un elemento riscaldante) e poi arrotolati insieme.Questo è un processo di saldatura rapido e può essere eseguito in modo continuo.

Saldatura rapida delle punte

Nella saldatura rapida il saldatore per plastica, simile nell'aspetto e nella potenza ad un saldatore, è dotato di un tubo di alimentazione per il filo di saldatura in plastica.La punta rapida riscalda l'asta e il substrato, mentre allo stesso tempo preme l'asta di saldatura fusa in posizione.Un cordone di plastica ammorbidita viene inserito nel giunto e le parti e il filo di saldatura si fondono.Con alcuni tipi di plastica come il polipropilene, la bacchetta di saldatura fusa deve essere “miscelata” con il materiale di base semifuso da fabbricare o riparare.Queste tecniche di saldatura sono state migliorate nel tempo e sono utilizzate da oltre 50 anni da produttori e riparatori di plastica professionisti a livello internazionale.Il metodo di saldatura Speed ​​Tip è una tecnica di saldatura molto più veloce e con la pratica può essere utilizzata in angoli stretti.Una versione della "pistola" con punta rapida è essenzialmente un saldatore con una punta ampia e piatta che può essere utilizzata per fondere il giunto di saldatura e il materiale di riempimento per creare un legame.

Saldatura per estrusione

La saldatura per estrusione consente l'applicazione di saldature più grandi in un unico passaggio di saldatura.È la tecnica preferita per unire materiali di spessore superiore a 6 mm.La bacchetta di saldatura viene aspirata in un estrusore di plastica portatile in miniatura, plastificata e spinta fuori dall'estrusore contro le parti da unire, che vengono ammorbidite con un getto di aria calda per consentire l'incollaggio.

Saldatura dei contatti

È uguale alla saldatura a punti, tranne per il fatto che il calore viene fornito mediante conduzione termica delle punte della pinza invece che elettrica.Due parti in plastica vengono unite dove le punte riscaldate le pizzicano, sciogliendo e unendo le parti nel processo.

Saldatura a lama calda

Relativa alla saldatura a contatto, questa tecnica viene utilizzata per saldare parti più grandi o parti che presentano una geometria complessa del giunto di saldatura.Le due parti da saldare vengono posizionate nell'attrezzatura fissata ai due piani contrapposti di una pressa.Una piastra calda, la cui forma si adatta alla geometria del giunto di saldatura delle parti da saldare, viene spostata in posizione tra le due parti.I due piani contrapposti muovono le parti a contatto con la piastra calda fino a quando il calore ammorbidisce le interfacce fino al punto di fusione della plastica.Quando questa condizione viene raggiunta, la piastra calda viene rimossa e le parti vengono premute insieme e mantenute finché il giunto saldato non si raffredda e si solidifica nuovamente per creare un legame permanente.

Le apparecchiature di saldatura a piastra calda sono generalmente controllate pneumaticamente, idraulicamente o elettricamente con servomotori.

Questo processo viene utilizzato per saldare componenti sottocofano di automobili, componenti di rivestimento interno di automobili, dispositivi di filtraggio medicale, componenti di elettrodomestici e altri componenti interni di automobili.

Saldatura ad alta frequenza

La saldatura ad alta frequenza, nota anche come sigillatura dielettrica o termosaldatura a radiofrequenza (RF), è una tecnologia molto matura che esiste dagli anni '40.Le onde elettromagnetiche ad alta frequenza nella gamma delle radiofrequenze possono riscaldare alcuni polimeri fino ad ammorbidire la plastica per l'unione.Materie plastiche riscaldate, saldate insieme sotto pressione.Il calore viene generato all'interno del polimero dal rapido riorientamento di alcuni dipoli chimici del polimero, il che significa che il riscaldamento può essere localizzato e il processo può essere continuo.

Saldatura ad induzione

Quando un isolante elettrico, come una plastica, è incorporato con un materiale ad alta conduttività elettrica, come metalli o fibre di carbonio, è possibile eseguire la saldatura a induzione.L'apparecchio di saldatura contiene una bobina di induzione che viene alimentata con corrente elettrica a radiofrequenza.Ciò genera un campo elettromagnetico che agisce su un pezzo elettricamente conduttivo o ferromagnetico.In un pezzo elettricamente conduttivo, l'effetto riscaldante principale è il riscaldamento resistivo, dovuto a correnti indotte chiamate correnti parassite.La saldatura a induzione di materiali termoplastici rinforzati con fibra di carbonio è una tecnologia comunemente utilizzata, ad esempio, nell'industria aerospaziale.

In un pezzo ferromagnetico, la plastica può essere saldata a induzione formulandola con composti metallici o ferromagnetici, chiamati suscettori.Questi suscettori assorbono energia elettromagnetica da una bobina di induzione, si surriscaldano e cedono la loro energia termica al materiale circostante per conduzione termica.

Saldatura ad iniezione

La saldatura a iniezione è simile/identica alla saldatura per estrusione, tranne che, utilizzando alcune punte sulla saldatrice portatile, è possibile inserire la punta in fori difettosi di plastica di varie dimensioni e ripararli dall'interno verso l'esterno.Il vantaggio è che non è necessario accedere alla parte posteriore del foro difettoso.L'alternativa è una toppa, tranne per il fatto che la toppa non può essere levigata a filo con la plastica circostante originale fino allo stesso spessore.PE e PP sono i più adatti per questo tipo di processo.Il Drader injectiweld è un esempio di tale strumento.

Saldatura ad ultrasuoni

Nella saldatura a ultrasuoni, vengono utilizzate vibrazioni ad alta frequenza (da 15 kHz a 40 kHz) e di bassa ampiezza per creare calore mediante attrito tra i materiali da unire.L'interfaccia delle due parti è appositamente progettata per concentrare l'energia per la massima forza di saldatura.Gli ultrasuoni possono essere utilizzati su quasi tutti i materiali plastici.È la tecnologia di termosaldatura più veloce disponibile.

Saldatura per attrito

Nella saldatura ad attrito, le due parti da assemblare vengono strofinate insieme a una frequenza inferiore (tipicamente 100–300 Hz) e un'ampiezza maggiore (tipicamente da 1 a 2 mm (da 0,039 a 0,079 pollici)) rispetto alla saldatura ad ultrasuoni.L'attrito causato dal movimento combinato con la pressione di serraggio tra le due parti crea il calore che inizia a sciogliere le aree di contatto tra le due parti.A questo punto i materiali plastificati cominciano a formare strati che si intrecciano tra loro dando luogo quindi ad una saldatura tenace.Al termine del movimento di vibrazione, le parti rimangono tenute insieme finché il giunto saldato non si raffredda e la plastica fusa si solidifica nuovamente.Il movimento di attrito può essere lineare o orbitale e la progettazione congiunta delle due parti deve consentire questo movimento.

Saldatura a rotazione

La saldatura a rotazione è una forma particolare di saldatura per attrito.Con questo processo, un componente con un giunto saldato rotondo viene tenuto fermo, mentre un componente accoppiato viene ruotato ad alta velocità e premuto contro il componente fisso.L'attrito rotazionale tra i due componenti genera calore.Una volta che le superfici di unione raggiungono uno stato semifuso, il componente rotante viene arrestato bruscamente.La forza sui due componenti viene mantenuta finché il giunto saldato non si raffredda e si solidifica nuovamente.Questo è un modo comune di produrre ruote in plastica per carichi medio-bassi, ad esempio per giocattoli, carrelli della spesa, contenitori per il riciclaggio, ecc. Questo processo viene utilizzato anche per saldare varie aperture nei componenti sotto il cofano delle automobili.

Saldatura laser

Questa tecnica richiede che una parte sia trasmissiva al raggio laser e l'altra parte assorbente o un rivestimento sull'interfaccia assorba il raggio.Le due parti vengono messe sotto pressione mentre il raggio laser si muove lungo la linea di giunzione.Il raggio attraversa la prima parte e viene assorbito dall'altra o dal rivestimento per generare calore sufficiente ad ammorbidire l'interfaccia creando una saldatura permanente.

I laser a diodi semiconduttori vengono generalmente utilizzati nella saldatura della plastica.Le lunghezze d'onda comprese tra 808 nm e 980 nm possono essere utilizzate per unire varie combinazioni di materiali plastici.Sono necessari livelli di potenza da meno di 1 W a 100 W a seconda dei materiali, dello spessore e della velocità di processo desiderata.

Saldatura a solvente

Nella saldatura con solvente viene applicato un solvente in grado di sciogliere temporaneamente il polimero a temperatura ambiente.Quando ciò accade, le catene polimeriche sono libere di muoversi nel liquido e possono mescolarsi con altre catene similmente disciolte nell'altro componente.Dato un tempo sufficiente, il solvente permea attraverso il polimero e si disperde nell'ambiente, in modo che le catene perdano la loro mobilità.Ciò lascia una massa solida di catene polimeriche aggrovigliate che costituisce una saldatura con solvente.

Questa tecnica è comunemente utilizzata per collegare tubi in PVC e ABS, come negli impianti idraulici domestici.Anche l’“incollaggio” dei modelli in plastica (policarbonato, polistirolo o ABS) è un processo di saldatura a solvente.