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Saldatura a rotazione delle materie plastiche

1960
Saldatrice a rotazione utilizzata nella tecnologia dei polimeri per la giunzione di materiali termoplastici.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

La saldatura a rotazione è una tecnica di saldatura per attrito per unire termoplastico parti con interfacce di giunzione circolari. Una parte è tenuta ferma mentre l'altra ruota ad alta velocità. Le parti vengono quindi avvicinate sotto pressionee l'attrito risultante genera calore sufficiente a fondere l'interfaccia. La rotazione viene arrestata e la pressione viene mantenuta o aumentata fino alla solidificazione della saldatura. Un test di identificazione della plastica conferma che entrambe le parti sono costituite dallo stesso materiale termoplastico prima della rotazione, poiché i materiali misti raramente si fondono bene.

La saldatura a rotazione è un processo semplice, veloce e affidabile. I parametri chiave sono la velocità di rotazione, la pressione assiale (sia durante il riscaldamento che la forgiatura) e il tempo di saldatura. Il processo può essere suddiviso in quattro fasi: orientamento, pressatura e rotazione a rotazione, saldatura e raffreddamento/forgiatura. Il calore è altamente localizzato all'interfaccia del giunto, con conseguente minima distorsione delle parti. La progettazione del giunto è fondamentale; spesso include caratteristiche come giunti a taglio o giunti a incastro maschio-femmina per allineare le parti e contenere il materiale fuso, contribuendo a creare una tenuta ermetica e resistente.

Questo metodo è adatto alla maggior parte termoplasticiIl processo produce sia materiali amorfi che semicristallini. La sua principale limitazione risiede nella geometria dei pezzi: almeno uno dei componenti deve essere circolare o presentare un asse di rotazione circolare in corrispondenza della giunzione. Il processo genera anche bave (materiale fuso espulso), che potrebbero dover essere rimosse a seconda dei requisiti estetici o funzionali dell'applicazione. Grazie alla sua velocità e semplicità, è particolarmente adatto alla produzione automatizzata ad alto volume.

UNESCO Nomenclature: 3322
– Polymer Technology

Tipo

Physical Process

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • principi di base dell'attrito e della generazione di calore
  • invenzione dell' electric motor e torni
  • sviluppo della saldatura a frizione per metalli
  • disponibilità di materiali termoplastici con caratteristiche di fusione adatte

Applicazioni

  • unione di tubi e raccordi
  • sigillatura di contenitori e galleggianti
  • produzione di componenti automobilistici come risonatori e serbatoi
  • montaggio valvole e filtri
  • creazione di bombolette spray

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • saldatura ibrida a rotazione e vibrazione per parti non circolari
  • 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
  • celle di saldatura a rotazione automatizzate per linee di produzione ad alto volume
  • saldatura a rotazione di termoplastici dissimili utilizzando compatibilizzanti all'interfaccia
  • miniature spin welding for impianti medici and devices
  • integrazione del preriscaldamento a induzione per ridurre i tempi di ciclo
  • saldatura a rotazione di materiali compositi con matrici termoplastiche
  • utilizzo della saldatura a rotazione per incapsulare componenti elettronici in alloggiamenti protettivi in ​​plastica
  • sviluppo di superfici giuntate testurizzate per migliorare la generazione di calore da attrito
Argomenti correlati: saldatura a rotazione, saldatura ad attrito, giunzione di materie plastiche, termoplastici, saldatura circolare, saldatura di polimeri, saldatura rotazionale, raccordo di tubi, tenuta ermetica, giunzione ad alta velocità.

Contesto storico

Saldatura a rotazione delle materie plastiche

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1962-10-09

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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