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Soldadura por centrifugación de plásticos

1960
Máquina de soldadura por centrifugación utilizada en la tecnología de polímeros para la unión de termoplásticos.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La soldadura por fricción es una técnica de soldadura por fricción para unir termoplástico piezas con interfaces de unión circulares. Una pieza se mantiene estacionaria mientras la otra gira a alta velocidad. Luego, las piezas se unen bajo presiónLa fricción resultante genera suficiente calor para fundir la interfaz. Se detiene la rotación y se mantiene o aumenta la presión hasta que la soldadura se solidifica. Una prueba de identificación de plástico confirma que ambas piezas son del mismo termoplástico antes del hilado, ya que los materiales mixtos rara vez se fusionan bien.

La soldadura por centrifugación es un proceso sencillo, rápido y fiable. Los parámetros clave son la velocidad de rotación, la presión axial (tanto durante el calentamiento como durante la forja) y el tiempo de soldadura. El proceso se divide en cuatro fases: orientación, prensado e hilado, soldadura y enfriamiento/forja. El calor se concentra en la interfaz de la unión, lo que minimiza la distorsión de las piezas. El diseño de la unión es fundamental; a menudo incluye características como juntas de cizallamiento o diseños machihembrados para alinear las piezas y contener el material fundido, lo que contribuye a crear un sellado resistente y hermético.

Este método es adecuado para la mayoría termoplásticos, tanto amorfo como semicristalino. Su principal limitación es la geometría de las piezas; al menos una de ellas debe ser circular o tener un eje de rotación circular en la unión. El proceso también produce rebabas (material fundido expulsado), que pueden requerir ser eliminadas según los requisitos estéticos o funcionales de la aplicación. Debido a su rapidez y simplicidad, es idóneo para la producción automatizada de alto volumen.

UNESCO Nomenclature: 3322
- Tecnología de polímeros

Tipo

Proceso físico

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Principios básicos de la fricción y la generación de calor.
  • invención de la motor eléctrico y tornos
  • Desarrollo de la soldadura por fricción para metales
  • Disponibilidad de termoplásticos con características de fusión adecuadas

Aplicaciones

  • unión de tuberías y accesorios
  • Sellado de contenedores y flotadores
  • Fabricación de componentes automotrices como resonadores y depósitos
  • montaje de válvulas y filtros
  • creando botellas de aerosol

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • Soldadura híbrida por vibración y centrifugación para piezas no circulares
  • inertial spin welding where a flywheel’s stored energy is used for heating
  • closed-loop control systems that stop rotation based on weld depth rather than time
  • Celdas de soldadura por centrifugación automatizadas para líneas de producción de gran volumen
  • Soldadura por centrifugación de termoplásticos diferentes utilizando compatibilizadores en la interfaz
  • miniature spin welding for implantes médicos and devices
  • Integración de precalentamiento por inducción para reducir los tiempos de ciclo
  • Soldadura por centrifugación de materiales compuestos con matrices termoplásticas
  • Uso de soldadura por centrifugación para encapsular componentes electrónicos en carcasas protectoras de plástico.
  • Desarrollo de superficies de unión texturizadas para mejorar la generación de calor por fricción
Relacionado con: soldadura por rotación, soldadura por fricción, unión de plásticos, termoplásticos, soldadura circular, soldadura de polímeros, soldadura rotacional, unión de tuberías, cierre hermético, unión de alta velocidad.

Contexto histórico

Soldadura por centrifugación de plásticos

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1962-10-09

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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