Saldatura di materiali plastici

In molti settori, come quello automobilistico, dei beni di consumo o della medicina, la giunzione efficace e precisa di materiali plastici è di estrema importanza. Gli indicatori di direzione delle auto, per esempio, il corpo dei ferri da stiro o i filtri per dialisi sono prodotti mediante l’unione di materiali plastici.

A tale scopo si impiegano processi diversi. I materiali plastici possono essere uniti, per esempio, con colle. Il vantaggio è che in questo modo possono essere uniti in modo stabile non solo i materiali termoplastici (materiali plastici deformabili con il calore), ma anche la maggior parte delle altre plastiche. Questo sistema presenta tuttavia anche alcuni svantaggi, come il lungo processo di indurimento.

Con la saldatura termica i materiali termoplastici vengono fusi e successivamente uniti mediante l’applicazione di pressione. Presupposto per la fusione è sempre il calore, che viene prodotto in modi diversi. Nella saldatura a gas caldo, per esempio, la fusione è provocata dall’aria calda prodotta dai dispositivi di saldatura.

La saldatura a infrarossi funziona con radiazioni infrarosse (luce con lunghezza d’onda compresa tra 780 nm e 1 mm, non visibile all’occhio umano). In questo modo i materiali plastici vengono riscaldati e fusi dai raggi infrarossi e quindi uniti insieme.

Anche la saldatura laser è un processo di saldatura termico. Il raggio laser viene focalizzato su un punto. Per via dell’elevata energia del raggio, in quel punto si viene a produrre calore, che fonde i materiali plastici rendendo possibile la loro successiva giunzione.

Nella saldatura a ultrasuoni vengono impiegate onde sonore ad alta frequenza (onde ultrasoniche da 20 a 70 kHz). Le onde sonore vengono condotte all’interno dei materiali plastici e ne provocano il riscaldamento. La saldatura di materiali plastici con gli ultrasuoni presenta molti vantaggi rispetto alle colle o ai tradizionali metodi di saldatura: consuma meno energia, ha un’elevata precisione, non necessita di altri strumenti ausiliari ed è economicamente conveniente. Inoltre, produce cordoni di saldatura precisi e riproducibili che non necessitano di rifinitura.

Un generatore trasforma la frequenza di rete in alta frequenza, che a sua volta viene trasformata in vibrazione meccanica dal convertitore. L’effettivo utensile di saldatura, il sonotrodo, viene adattato singolarmente al pezzo da saldare e trasmette la vibrazione nella zona di giunzione. Il materiale si scalda e fonde in corrispondenza dei punti di contatto tra le parti. Le parti da saldare devono inoltre avere un profilo di saldatura adeguato al tipo di materiale e ai requisiti del cordone di giunzione.