sistema de sellado de tubos por ultrasonidos
La tecnología ultrasónica ha evolucionado desde la soldadura de plásticos por ultrasonidos y la soldadura de metales por ultrasonidos hasta aplicaciones en sellado de bordes de envases de plástico, sellado de tubos de plástico, y sellado de tubos de metal.
Principio
1. El transductor del equipo de soldadura ultrasónica convierte señales eléctricas de alta frecuencia (normalmente 20-40 kHz) en vibraciones mecánicas, que son amplificadas por un amplificador y transmitidas al sonotrodo (molde superior).
2. El sonotrodo presiona hacia abajo sobre el área de sellado del envase de plástico (como el material PE o PP en la cola de un tubo de pasta de dientes). Las vibraciones de alta frecuencia (decenas de miles de veces por segundo) provocan una intensa fricción entre las moléculas de plástico, generando calor que eleva rápidamente la temperatura del plástico a su estado de fusión (superando el punto de fusión del material, por ejemplo, el PE se funde a aproximadamente 110-130 °C). Esto permite que las cadenas moleculares fluyan y se difundan entre sí.
3. El plástico fundido se enfría y se solidifica bajo la presión del sonotrodo, formando fuertes uniones de tubos sellados adecuado para diversas industrias. que logran un sellado hermético en la cola.
Ventajas
- 1. 100% hermético, estanco, antimicrobiano, antioxidante: La vibración de alta frecuencia fusiona directamente las moléculas de plástico para formar una línea de sellado continua y sin huecos, bloqueando eficazmente el aire, la humedad y los microorganismos para prolongar la calidad del producto.
- 2. Producción eficiente: Una sola soldadura tarda aproximadamente 1 segundo, mucho más rápido que el sellado con placa caliente (3-5 s) y el sellado por impulsos (2-3 s). El diseño modular permite la libre integración con sistemas automatizados para un sellado totalmente automático.
- 3. Alta precisión y consistencia: Las máquinas de sellado por ultrasonidos Hyusonic utilizan una salida de potencia digital con una precisión de control de 0,01 mm, estableciendo umbrales estrictos para parámetros multidimensionales (tiempo, energía, posición) para garantizar una consistencia de soldadura de alto nivel.
- 4. Limpio y de bajo coste: Las máquinas de sellado por ultrasonidos no generan gases químicamente contaminantes, lo que garantiza la limpieza ambiental en todo momento. Para cosméticos, alimentos o productos de uso diario, esto elimina las emisiones nocivas, cumpliendo con las normas de la FDA.
- 5. Adecuado para embalaje de paredes delgadas y alta precisión: La energía ultrasónica se concentra en la superficie de contacto, con un impacto térmico mínimo en embalajes de película delgada de 0,1-2 mm (por ejemplo, tubos de pasta dentífrica con un grosor de pared de aproximadamente 0,3 mm), evitando deformaciones o deterioro por calor del contenido (por ejemplo, productos para el cuidado de la piel con ingredientes activos).
- 6. Sellado estético y personalizable: Las puntas de soldadura pueden diseñarse con superficies lisas o patrones (por ejemplo, logotipos de marca, nervaduras antideslizantes), asegurando bordes de sellado planos y sin quemaduras para mejorar la calidad del producto (cumpliendo con los requisitos estéticos para envases de limpiadores faciales premium). También se pueden imprimir fechas de producción o números de lote en el área de sellado para trazabilidad.
¿Es mejor el sellado ultrasónico que el sellado por calor?
El sellado ultrasónico y el sellado por calor tienen sus propias ventajas y desventajas, dependiendo específicamente de los escenarios y requisitos de aplicación. Sellado ultrasónico es más adecuado para materiales delgados y sensibles al calor (como ciertas películas plásticas y composites de aluminio) porque genera calor mediante fricción vibratoria de alta frecuencia, concentrando el calor en la superficie de sellado. Tiene poco impacto en los materiales circundantes y es menos probable que cause quemaduras o deformaciones. Sellado por calor (calentamiento directo), por otro lado, es más adecuado para materiales gruesos, estructuras multicapa o materiales resistentes a altas temperaturas, pero puede causar daños a materiales sensibles al calor debido a la difusión del calor.
Principio
La tecnología de sellado ultrasónico se basa en los efectos mecánicos y térmicos de la energía de vibración ultrasónica. La punta de soldadura ultrasónica vibra a alta frecuencia y presiona contra el extremo del tubo metálico, causando que la superficie de contacto del tubo genere calor local (la temperatura puede alcanzar entre 301 y 501 grados Celsius, dependiendo del punto de fusión del metal). El tubo metálico se deforma y se presiona junto. Mientras tanto, la energía de vibración rompe la película de óxido en la superficie del metal, exponiendo redes metálicas limpias, lo que favorece la difusión atómica y la unión, completando así una soldadura de sellado firme y hermética.
Ventajas
- 1. Alta eficiencia: La energía de vibración ultrasónica puede completar el sellado de tubos metálicos en milisegundos. En comparación con la soldadura tradicional (como la soldadura por resistencia y la soldadura láser), la eficiencia de producción se incrementa en más de 301 veces, lo que la hace especialmente adecuada para líneas de producción en masa.
- 2. Limpio y de bajo consumo energético: No se añaden soldaduras ni flux durante el soldado, evitando la contaminación química. Con una alta utilización de energía, puede ahorrar más del 50% de energía en comparación con la soldadura láser, cumpliendo con los requisitos de fabricación ecológica.
- 3. Sellado de alta resistencia: El sello formado por difusión y unión atómica puede alcanzar 80%-90% de la resistencia del metal base, con un rendimiento de sellado excelente para prevenir eficazmente fugas de gas y líquido. Por ejemplo, el sellado de tuberías de refrigerante puede soportar presiones de decenas de megapascales sin romperse.
- 4. Bajo costo: No se requieren soldaduras, y la estructura modular sencilla garantiza una larga vida útil de los componentes principales con bajos costos de mantenimiento. Además, eliminar procesos posteriores a la soldadura (como limpieza y lijado) reduce los costos de producción en general.
Conclusión
Ya sea que esté sellando tubos de plástico o metal, el sellado ultrasónico ofrece una solución altamente eficiente, limpia y confiable. Los sistemas avanzados de sellado de tubos de plástico de Hyusonic y metal máquinas selladoras de tubos están diseñados para satisfacer altas demandas de producción en cosméticos, farmacéuticos y aplicaciones industriales.
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