Riscaldamento dielettrico di materiali termoplastici, saldatura ad alta frequenza

Il riscaldamento dielettrico di materiali termoplastici viene utilizzato principalmente per unire (saldare) singole parti nella produzione di vari prodotti da questi materiali.

Il processo di saldatura avviene a seguito del riscaldamento in un campo elettrico ad alta frequenza alla temperatura di fusione di una parte del materiale situata sotto gli elettrodi del condensatore di lavoro, a cui viene applicata la pressione corrispondente.

Tale saldatura viene applicata sia a lamine elastiche che a materiali solidi sotto forma di lastre, tubi, ecc. Utilizzando saldature ad alta frequenza, vari prodotti tecnici, imballaggi protettivi, abbigliamento, contenitori, nonché beni di consumo (cartelle, portafogli, scatole, borse, impermeabili, ecc.).

Con frequenza del campo elettrico fino a 40 - 50 MHz a causa dell'uso di riscaldamento dielettrico materiali facilmente saldabili come cloruro di polivinile, plastica vinilica, rosa vinilica e altri con una tangente di perdita dielettrica dell'ordine di 10-2... Il tempo di saldatura, a seconda del tipo di materiale, della dimensione dei prodotti da saldare e la potenza dell'impianto, varia da decimi a unità di secondo.

Esistono due metodi principali di saldatura ad alta frequenza: continuo-sequenziale e simultaneo.

Nel metodo sequenziale continuo, il condensatore di lavoro è costituito da due rulli rotanti tra i quali si muove il materiale da saldare.

Uno dei rulli è in testa ed è collegato a un azionamento elettrico. Il secondo, ad alto potenziale, è isolato dal corpo dell'impianto mediante un dielettrico a basse perdite. La pressione sul materiale viene trasmessa attraverso il rullo superiore dalla molla.

La produttività con questo metodo di saldatura non supera i 5 m/min. Per aumentare le prestazioni, utilizzano i progetti di un condensatore funzionante, la cui caratteristica è la presenza di una striscia metallica chiusa che si muove insieme al materiale.

In tali progetti, la lunghezza della linea di contatto degli elettrodi con il materiale può essere scelta arbitrariamente grande e la velocità di saldatura è praticamente illimitata. Il materiale da saldare può essere estratto dal sistema di elettrodi stesso.

Nel metodo simultaneo, gli elettrodi del condensatore di lavoro, realizzati sotto forma di matrici che ripetono la configurazione richiesta della cucitura, vengono installati nella pressa.

Per la saldatura di testa di tubi in plastica vinilica fusa, viene utilizzato un condensatore funzionante sotto forma di due coppie di semianelli di metalli non ferrosi.All'interno del tubo viene inserita una guaina spaccata in materiale isolante a bassa perdita, che impedisce la formazione di sporgenze e asperità sulla superficie interna del tubo durante il processo di saldatura.

Saldatrice ad alta frequenza (saldatrice a taglio)

Il vassoio di saldatura è adatto per saldare e tagliare materiali contenenti tessuti non tessuti, altri tessuti e tessuti o pelletteria. Ciò consente di tagliare il materiale tagliato immediatamente dopo la saldatura.

L'operatore posiziona prima il materiale di saldatura sul tavolo mobile, quindi il tavolo mobile viene spostato nell'area di pressatura della saldatura. Questo design garantisce la sicurezza degli operatori.

Un'altra applicazione comune è la saldatura a bolle. La tagliatrice a vassoio scorrevole può saldare il blister al cartone e successivamente tagliare il blister, questo tipo di macchina è spesso utilizzata anche nella produzione di calzature sportive.

Gli elettrodi rettilinei vengono utilizzati per la saldatura di testa di lamiere piane. I fogli saldati sono posizionati su una base solida. Tra gli elettrodi e le lastre sopra il giunto viene posta una guarnizione isolante elastica che limita l'altezza del giunto e ne migliora la forma.

La pressione viene applicata agli elettrodi in direzione perpendicolare al piano dei fogli. Il materiale riscaldato viene pressato nello spazio tra gli elettrodi, formando una cucitura ispessita.

La saldatura a pressione offre un'elevata produttività con saldature di alta qualità. Le presse sono a pedale, pneumatiche o idrauliche. Strutturalmente, sono implementati:

• con uno spazio residuo che fornisce uno spessore di cucitura finale predeterminato; in questo caso la pressione sul cordone di saldatura durante il processo di saldatura passa dal valore massimo a 0;

• con pressione costante per tutto il periodo di saldatura;

• con due livelli di pressione: a bassa pressione il materiale viene riscaldato fino a fusione, dopodiché il riscaldamento si interrompe e la pressione viene aumentata.

Le forze nella pressa, a seconda della potenza dell'impianto di saldatura, variano da alcuni chilogrammi a diverse tonnellate. La tensione di saldatura ad alta frequenza viene applicata al condensatore di lavoro del generatore con una capacità da diverse centinaia di watt a decine di kilowatt per saldare cordoni con un'area di unità a centinaia di cm2.

Guarda anche:Basi fisiche dei metodi per il riscaldamento ad alta frequenza di dielettrici