Soldagem por ultra-som
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- Marta Caldeira Barreto
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1 Soldagem por ultra-som
2 Genealogia
3 Princípio - Esforços
4 Aplicações De Plásticos: freqüências entre 20 e 70 khz; os materiais têm que ter pontos de fusão equivalentes. vibrações mecânicas introduzidas verticalmente; De Metais: vibrações mecânicas introduzidas horizontalmente.
5 SONOTRODOS
6 Características da Soldagem de Metais o processo envolve 3 fatores: forças estáticas (pressão), forças de cisalhamento (vibrações) e aumento de temperatura. o valor desses fatores depende da espessura, condição da superfície e das propriedades dos metais; as deformações e o aumento de temperatura são restritas à área de soldagem; não ocorre fusão dos metais;
7 Características da Soldagem de Metais forças estáticas entre 70 e 300 kg; não há adição de materiais; a ligação é caracterizada pela difusão; as superfícies da ferramenta são irregulares para evitar deslizamento.
8 Características da Soldagem de Metais Unidades em mm
9 Descrição do Equipamento Fonte: converte a freqüência da rede elétrica e controla a freqüência de saída e a amplitude; Transdutor: converte a alta freqüência em vibrações mecânicas; Amplificador (booster): amplia as vibrações mecânicas; Ferramenta (SONOTRODO): também amplia as vibrações; Bigorna: permanece imóvel.
10 Descrição do Equipamento
11 Descrição do Equipamento
12 A soldagem 1.Ferramenta (Sonotrodo) 2 e 3.Partes a serem soldadas 4.Bigorna 5.Área de soldagem
13 Equipamento
14 Equipamento
15 Modelos de sonotrodo
16 Variáveis do processo amplitude da vibração: depende do amplificador e do desenho da ferramenta; força (pressão): é normalmente gerada por uma prensa pneumática; tempo de soldagem.
17 Variáveis do processo Objetivo: fornecer energia suficiente para o processo de soldagem.
18 O processo - Etapas 1ª etapa: pressão é aplicada entre as superfícies de soldagem;
19 1 a Etapa - Aplicação de pressão
20 2 a Etapa - Atrito as superfícies são atritadas,, uma na outra, afim de romper as impurezas;
21 3 a Etapa - Difusão Ocorre a difusão de átomos entre os metais de base e a dispersão das impurezas.
22
23 Consumo de energia entre componentes limpos e componentes sujos
24 Vantagens uniões de metais não-ferrosos; baixo período de tempo de soldagem (<1 segundo); nenhum calor é gerado para ser dissipado; nenhum consumível é utilizado; soldas consistentes e ligações mais fortes se comparadas a outros tipos de soldagem;
25 Vantagens baixo consumo de energia; habilidade de soldar vários materiais simultaneamente; parâmetros de soldagem ajustados automaticamente; baixo custo de operação se comparado a outros tipos de soldagem com aplicação equivalente (tabela 1);
26 Clip & Dip Soldagem à Material Ultra-som (Estanhagem) resistência Solda a $2,62/kg, 522,5kg $3.018,00 Fluxo a $14,00/litro, 870,6litros $3.220,00 Clipes a $0,005 cada $5.000,00 Energia para o pote de solda, $0,086/kWh $380,00 Energia para aplicar os clipes $365,00 Energia para a soldagem $3.500,00 $258,00 Ferramenta $300,00 $20.000,00 $1.135,00 Trabalho a $12,00/h Solder dip (Mergulhar na solda) a 687,5 peças por hora $17.450,00 Clipping (Grampear, Prender) 152 peças por hora $78.950,00 Manipulação do material e limpeza total do pote de solda, requer 1/2 pessoa $12.120,00 Soldagem à resistência de 300 peças por hora $40.000,00 Soldagem por Ultra-som de 270 peças por hora $44.444,00 Manutenção $500,00 $5.290,00 $40,00 Total $ ,00 $68.790,00 $45.877,00
27 Vantagens nenhum efeito ambiental adverso: nenhum fumo ou odor; requer pouco espaço; ferramenta substituível e de baixo custo (executa mais de 1 milhão de soldas sem manutenção); qualidade final controlada.
28 Limitações materiais como chumbo, zinco e estanho não são recomendados. Estes materiais agem como lubrificantes; como regra geral, partes com no máximo 10 g podem ser soldadas. Este valor pode ser excedido se o material for relativamente macio;
29 Limitações forma desfavorável das peças a serem soldadas - FIOS;
30
31 Limitações contaminação leve é normalmente aceitável, mas em excesso prejudica o processo de soldagem.
32 Qualidade das soldas ligação metalúrgica estável e homogênea; união de alta condutividade; corrosão galvânica eliminada; materiais retém suas propriedades (trabalho a frio).
33 Segurança não utiliza nenhuma substância química prejudicial à saúde; não gera fumos; processo a baixa temperatura; processo realizado em uma única operação.
34 Aplicações Os metais mais adequados são os não ferrosos e algumas de suas ligas. (COBRE, LATÃO E ALUMÍNIO SÃO OS MAIS COMUNS).
35 Aplicações - Exemplos
36 Aplicações - Exemplos
37 Aplicações - Exemplos
38 Aplicações - Exemplos
39 Aplicações - Exemplos
40 Aplicações - Exemplos
41 Aplicações - Exemplos
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