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Soldagem rotativa de plásticos

1960
Spin welding machine used in polymer technology for thermoplastic joining.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A soldagem por rotação é uma técnica de soldagem por fricção para unir peças. termoplástico peças com interfaces de junta circular. Uma peça é mantida estacionária enquanto a outra gira em alta velocidade. As peças são então unidas sob pressãoe o atrito resultante gera calor suficiente para fundir a interface. A rotação é interrompida e a pressão é mantida ou aumentada até que a solda se solidifique. Um teste de identificação do plástico confirma que ambas as peças são do mesmo termoplástico antes da centrifugação, visto que materiais misturados raramente se fundem bem.

A soldagem por rotação é um processo simples, rápido e confiável. Os parâmetros principais são a velocidade de rotação, a pressão axial (tanto durante o aquecimento quanto durante a forjagem) e o tempo de soldagem. O processo pode ser dividido em quatro fases: orientação, prensagem e rotação, soldagem e resfriamento/forjagem. O calor é altamente localizado na interface da junta, resultando em distorção mínima das peças. O projeto da junta é crucial; ele geralmente inclui recursos como juntas de cisalhamento ou encaixes macho-fêmea para alinhar as peças e conter o material fundido, o que ajuda a criar uma vedação forte e hermética.

Este método é adequado para a maioria termoplásticos, tanto amorfo quanto semicristalino. Sua principal limitação é a geometria das peças; pelo menos uma das peças deve ser circular ou ter um eixo de rotação circular na junção. O processo também produz rebarbas (material fundido expelido), que podem precisar ser removidas dependendo dos requisitos estéticos ou funcionais da aplicação. Devido à sua rapidez e simplicidade, é adequado para produção automatizada em larga escala.

UNESCO Nomenclature: 3322
Tecnologia de Polímeros

Tipo

Processo físico

Interrupção

Substancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Princípios básicos de atrito e geração de calor
  • invenção do motor elétrico e tornos
  • Desenvolvimento da soldagem por fricção para metais
  • disponibilidade de termoplásticos com características de fusão adequadas

Aplicações

  • Conexão de tubos e acessórios
  • selando recipientes e flutuadores
  • fabricação de componentes automotivos como ressonadores e reservatórios
  • montagem de válvulas e filtros
  • criação de frascos de aerossol

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

  • hybrid spin-vibration welding for non-circular parts
  • 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
  • automated spin welding cells for high-volume production lines
  • spin welding of dissimilar thermoplastics using compatibilizers at the interface
  • miniature spin welding for implantes médicos and devices
  • integration of induction pre-heating to reduce cycle times
  • spin welding of composite materials with thermoplastic matrices
  • use of spin welding to encapsulate electronics in protective plastic housings
  • development of textured joint surfaces to enhance frictional heat generation
Relacionado a: soldagem por rotação, soldagem por fricção, união de plásticos, termoplásticos, solda circular, soldagem de polímeros, soldagem rotativa, conexão de tubos, vedação hermética, união de alta velocidade.

Contexto histórico

Soldagem rotativa de plásticos

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1962-10-09

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

10º ano aniversário

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