Références
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Auteur(s)
-
Delphine Mathilde COSME : Consultante technique, experte en assemblage des matériaux (plasturgie et métallurgie)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Votre entreprise utilise la technologie d’assemblage par ultrason (US).
L’une de vos missions est de :
-
concevoir des produits réalisés sur ces machines ;
-
superviser la fabrication des outillages ;
-
maintenir en état ces machines ;
-
changer rapidement de production ;
-
améliorer le process.
Cette fiche et la fiche Choisir la soudure par ultrason (US) [FIC 1015] vous permettent de détailler tous les aspects techniques de la soudure des thermoplastiques par ultrason (US).
Vous serez guidé dans votre travail quotidien en production d’articles soudés par ultrason (US) comportant au moins un thermoplastique pour réaliser un assemblage complexe.
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Choix de l’ensemble acoustique1. Concevoir et contrôler vos outillages
1.1 Principe général de conception des outillages en soudure ultrason
On appelle « sonotrode » l’outil adapté à l’assemblage par ultrason. Il fait partie d’un ensemble acoustique composé du transducteur (ou convertisseur), du booster et de la sonotrode.
L’ensemble acoustique doit être accordé comme une corde à un arc pour produire le bon son. Pour la soudure ultrason, il faut que la vibration maximale soit au niveau du plan de joint.
Pour chaque assemblage, la règle de base est la suivante :
-
il faut en principe concevoir une sonotrode pour chaque application (chaque assemblage est unique par sa nature, la forme des pièces, la surface et la forme de la soudure) ;
-
le transducteur reste inchangé ;
-
le booster est choisi en fonction de son rapport d’amplitude ;
-
l’amplitude doit être adaptée soit manuellement (par le booster), soit automatiquement (par le générateur) ;
-
l’enclume est adaptée à la pièce immobile et pour la soudure ultrason (pièce massive et fixation ne faisant pas subir de contrainte à la pièce).
La réalité est souvent toute autre, car pour des raisons économiques, de manque d’informations ou de proximité de spécialistes des ultrasons, souvent les sonotrodes sont multi-usages, le booster n’est pas adapté et l’amplitude est négligée.
Le test pour accorder l’ensemble acoustique s’effectue automatiquement à la mise sous tension de la machine. Mais si cette dernière n’est jamais éteinte (cas des machines intégrées dans une ligne de production en grande série), aucune correction ne peut être faite en cas de dérive de l’ensemble (usure, fatigue, choc…).
1.2 Réaliser une sonotrode : en interne ou faire appel à un professionnel ?
Un outillage mal conçu vous donnera du fil à retordre à chaque démarrage de production, surtout si vous avez des matériaux techniques ou semi-cristallins.
Qualité de votre sonotrode
Vous avez le choix entre :
-
l’acier trempé : pour les outils de taille réduite en raison de sa forte densité ou pour les...
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Concevoir et contrôler vos outillages
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Pour l’étude des niveaux sonores dans votre atelier, contacter la CRAM de votre région et consultez les publications de l’INRS (sur le site de l’INRS, dans la case « recherche » tapez les mots clés « soudure ultrason ».
Chaque fabricant de machine sera spécialisé en fonction du domaine d’application, des matériaux et de la structure des matériaux.
Quelques noms dans le domaine de la soudure par ultrason :
MECASONIC (Crest Groupe Company)
RINCO ULTRASONICS (Crest Groupe Company)
KLN (Crest Groupe Company)
...
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