Maison » Soudage par ultrasons du plastique

Soudage par ultrasons du plastique

1965-12-21
  • Robert Soloff
  • Seymour Linsley
Ultrasonic welding machine joining plastic components in a factory setting, Polymer Technology.

Ultrasonic welding joins plastiques using high-frequency acoustic vibrations, typically between 15 kHz and 70 kHz. The vibrations are applied to parts clamped under pressure, generating intense frictional heat at their interface. This localized heat rapidly melts the thermoplastique. Once the vibration ceases, the molten material solidifies under pressure, creating a strong, solid-state weld without the need for adhesives or fasteners.

The core of an ultrasonic welding system consists of a power supply (generator), a transducer (converter) that changes high-frequency electrical energy into mechanical vibrations, a booster to amplify these vibrations, and a sonotrode (or horn) that transmits the energy to the workpiece. The process is extremely fast, with weld times often under one second. A critical aspect of successful ultrasonic welding is the joint design. Parts are often molded with ‘energy directors’—small, sharp triangular ridges on one of the surfaces. These features concentrate the ultrasonic energy, initiating a rapid melt and ensuring a uniform bond. The technique is best suited for amorphous polymers like ABS, polystyrene, and polycarbonate, as their random molecular structure allows for efficient transmission of vibrational energy. Semi-crystalline polymers like polyethylene and polypropylene can also be welded, but they require higher energy levels due to their ordered structure, which dampens the vibrations. The process is clean, energy-efficient, and highly repeatable, making it ideal for automated, high-volume manufacturing.

UNESCO Nomenclature: 3322
– Polymer Technology

Type

Physical Process

Perturbation

Révolutionnaire

Utilisation

Une utilisation répandue

Précurseurs

  • découverte de la piézoélectricité par Jacques et Pierre Curie
  • développement de transducteurs ultrasonores de haute puissance pour sonar
  • compréhension du frottement et de la génération de chaleur
  • progrès de l'électronique haute fréquence pour la production d'énergie

Applications

  • composants automobiles (tableaux de bord, panneaux de porte)
  • dispositifs médicaux (filtres, cathéters, masques)
  • appareils électroniques (coques de téléphone, connecteurs)
  • biens de consommation (jouets, emballages)
  • assemblage de textiles et de tissus (non-tissés)

Brevets :

  • US3224916A

Innovations potentielles Idées

!niveaux !!! Adhésion obligatoire

Vous devez être membre de l'association pour accéder à ce contenu.

S’inscrire maintenant

Vous êtes déjà membre ? Connectez-vous ici
Related to: ultrasonic welding, acoustic vibration, friction welding, thermoplastic, sonotrode, energy director, polymer joining, high-frequency welding, solid-state welding, plastics assembly.

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

DISPONIBLE POUR DE NOUVEAUX DÉFIS
Ingénieur mécanique, chef de projet, ingénierie des procédés ou R&D
Développement de produits efficace

Disponible pour un nouveau défi dans un court délai.
Contactez-moi sur LinkedIn
Intégration électronique métal-plastique, Conception à coût réduit, BPF, Ergonomie, Appareils et consommables de volume moyen à élevé, Production allégée, Secteurs réglementés, CE et FDA, CAO, Solidworks, Lean Sigma Black Belt, ISO 13485 médical

Nous recherchons un nouveau sponsor

 

Votre entreprise ou institution est dans le domaine de la technique, de la science ou de la recherche ?
> envoyez-nous un message <

Recevez tous les nouveaux articles
Gratuit, pas de spam, email non distribué ni revendu

ou vous pouvez obtenir votre adhésion complète - gratuitement - pour accéder à tout le contenu restreint >ici<

Contexte historique

(si la date est inconnue ou n'est pas pertinente, par exemple "mécanique des fluides", une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Invention, innovation et principes techniques connexes

Retour en haut

Vous aimerez peut-être aussi