Soldadura por ultrasonido
Este método utiliza vibraciones de alta frecuencia mecánicas para formar la unión. Las piezas a ensamblar se mantienen juntas bajo presión entre el sonotrodo oscilante y un yunque o cuna inmóvil y se someten a vibraciones ultrasónicas de frecuencia de 20 a 40 KHz en ángulo recto con el área de contacto.
La acción de la alta frecuencia genera calor en la interfaz común para producir una soldadura de buena calidad. Los equipos para este proceso son bastante caros por lo que se prefiere su uso en grandes series de producción.
La soldadura se limita a los componentes con longitudes de soldadura que no excedan de unos pocos centímetros.
Las aplicaciones van desde válvulas y filtros utilizados en equipos médicos, a los cuerpos de cassette, componentes de automoción y carcazas de electrodomésticos.
Soldadura por alta frecuencia
Ciertos plásticos con dipolos químicos, tales como PVC, poliuretanos y poliamidas pueden ser calentados con ondas electromagnéticas de alta frecuencia. La soldadura de alta frecuencia utiliza esta propiedad para ablandar los plásticos a unirse. El calentamiento puede ser localizado, y el proceso puede ser continuo. También conocido como sellado dieléctrico o termosellado RF (Radio Frecuencia).
En la soldadura con alta frecuencia (HF) los materiales se unen utilizando la energía de un campo electromagnético (27,12 MHz) y aplicando presión sobre las superficies a soldar. La energía la produce un generador y la herramienta usada para aplicarla se denomina electrodo. La energía eléctrica hace que las moléculas del interior de los materiales empiecen a moverse, lo cual produce calor, que a su vez reblandece los materiales a soldar, que entonces se unen entre sí.
Como ejemplos de aplicaciones de esta técnica pueden citarse toldos para camiones y embarcaciones, lonas plásticas, tiendas y carpas, liners de piscinas, toldos de sol, productos inflables, depósitos para líquidos, pantallas de cine, camas de agua, túneles de ventilación, barreras de contención, etc.
Soldadura por láser
La soldadura por láser es adecuada para unir películas y piezas plásticas. Se utiliza un rayo láser para fundir el plástico en la región de la unión. El láser genera un haz intenso de radiación (por lo general en la zona infrarroja del espectro electromagnético), que se centra sobre el material a unir. Esto excita a una frecuencia de resonancia en la molécula, lo que resulta en el calentamiento del material circundante.
La soldadura por láser es un proceso de producción de alto volumen con la ventaja de no crear vibraciones y la generación de inflamación mínima de la soldadura. Los beneficios de un sistema de láser incluyen; un haz de potencia controlable, lo que reduce el riesgo de la distorsión o daños a los componentes; enfoque preciso del haz de láser permitiendo que se formen uniones precisas en un proceso sin contacto, que es a la vez limpio e higiénico. La soldadura por láser se puede realizar de una manera de disparo único o continuo, pero los materiales a unir requieren de sujeción. Generalmente se utiliza para la unión de un termoplástico transparente al laser (no absorbente del infrarrojo) con un termoplástico opaco absorbente del infrarrojo, el cual se calienta y funde para generar la soldadura.
Las velocidades de soldadura dependen de la absorción de polímero.
Soldadura por vibración
Este proceso también se conoce como soldadura por fricción lineal. Dos piezas termoplásticas se frotan entre sí bajo presión a una frecuencia y amplitud adecuada, hasta que se genera el calor suficiente para fundir el polímero.
Después se detiene la vibración, las partes se alinean y el polímero fundido se deja solidificar creándose la soldadura. El proceso es similar a soldadura rotatoria, excepto que el movimiento es lineal en lugar de rotatorio. El proceso es rápido, las vibraciones aplicadas normalmente son de 100 – 240 Hz, 1-5 mm de amplitud.
La principal ventaja de este proceso es su capacidad para soldar grandes uniones lineales complejas a altas tasas de producción. Otras ventajas son la capacidad para soldar un número de componentes de forma simultánea, la simplicidad de los equipos y la aptitud para la soldadura de casi todos los materiales termoplásticos.
La soldadura por vibración ha encontrado sus principales aplicaciones en la industria del automóvil y de los electrodomésticos.
La soldadura por vibración se puede aplicar a casi todos los materiales termoplásticos, ya sea moldeado por inyección, extruido, moldeado por soplado, termoformado, espumado o estampado.
Soldadura por fricción (rotacional)
La soldadura por fricción de termoplásticos es también llamada soldadura por frotamiento rotativo. La soldadura por rotación es una forma particular de la soldadura por fricción. En este proceso uno de los sustratos es fijo, mientras que el otro se hace girar con una velocidad angular controlada. Cuando las partes se presionan entre sí, el calor de fricción hace que el polímero funda y una soldadura se crea en el enfriamiento. Los principales parámetros de soldadura incluyen la velocidad de rotación, la presión por fricción, presión de forja, tiempo de soldadura y área de soldadura.
Las ventajas de la soldadura por fricción son la alta calidad de la soldadura y la sencillez y reproducibilidad del proceso. El inconveniente de este proceso es que, en su forma más simple, sólo es adecuada para aplicaciones en las que al menos uno de los componentes es circular y no requiere alineación angular.
Esta es una forma común de producción de bajo y medio costo de ruedas de plástico, por ejemplo, de juguetes o carritos de compra.
Soldadura por disolvente
En la soldadura por disolvente, se aplica un disolvente que pueda disolver temporalmente el polímero a temperatura ambiente. Cuando esto ocurre, las cadenas de polímero son libres de moverse en el líquido y pueden mezclarse con otras cadenas disueltos de manera similar en el otro componente. Dado suficiente tiempo, el disolvente se evapora, de modo que las cadenas pierden su movilidad. Esto deja una masa sólida de cadenas de polímero entrelazadas que constituye una soldadura.
Esta técnica se utiliza comúnmente para la conexión de tuberías de PVC y ABS, como en la tubería de la casa. También es empleada para reparación de piezas plásticas.
Existe una larga lista de disolventes, tales como tolueno, dicloroetano, acetona, cloroformo, acetato de butilo, ciclohexanona, etc., que por su composición química tienen la propiedad de disolver ciertos materiales plásticos. Uno de los más utilizados es la acetona, que es empleada para la soldadura de piezas de ABS
