Le soudage est un moyen d’assemblage permanent destiné à créer une continuité de la nature des matériaux assemblés : métaux et matières plastiques notamment.
Le soudage autorise l’assemblage permanent par fusion des bords des pièces à réunir et évite les apports de pièces et produits d’union comme les rivets, les agrafes, la boulonnerie.
Le principe de la soudure par ultrason
L’appellation de soudage s’applique dès lors que deux pièces sont réunies de façon à ce que la continuité de la matière entre les deux éléments soit telle qu’au niveau atomique ces deux pièces n’en forment qu’une seule.
Pour cela, la soudure par ultrason qui s’applique uniquement aux matières plastiques et polymères plastiques requiert une dilution de matières sur les lèvres des pièces à souder.
Le soudage nécessite d’abord une fusion des extrémités des pièces à réunir avant de les assembler en un seul ensemble cohérent.
- Cette fusion de la matière est assurée ici par l’émission d’ultrasons qui excitent les molécules à l’intérieur du matériau.
- Cette excitation moléculaire crée un échauffement interne comparable aux micro-ondes du four familial.
Comparable dans l’esprit à la soudure par résistance, la soudure par ultrason utilise :
- un transducteur électromagnétique ou émetteur qui va générer les ultrasons,
- une sonotrode pour transmettre les ultrasons aux pièces à souder,
- une presse pour maintenir en pression les pièces à souder.
Les matériaux pouvant être soudés à froid
Uniquement les plastiques ou polymères-plastiques peuvent être soudés par ultrason. La pression et la longueur d’onde sonore devront être étudiées en fonction de chaque matériau.
L’avantage de la soudure à ultrason est de ne pas causer d’échauffement périphérique de la matière sur une pièce généralement fusible (empêchant un soudage à la flamme) et non-conductrice d’électricité (interdisant la soudure à l’arc électrique ou la soudure par résistance).
L’appareil de soudure par ultrason
La machine de soudure par ultrason est forcément une machine d’atelier capable d’embraquer le générateur d’ultrason, la presse et l’animation de la sonotrode.
Le principe de la machine de soudure par ultrason :
- Présentation et alignement des pièces à souder (verte et bleue).
- Descente de la sonotrode et mise en pression des deux pièces.
- Émission brève d’ultrason échauffant la matière au point de fusion.
- Maintien de la pression pendant bref refroidissement.
- Libération de la pièce assemblée.