Solda pr ultrason

SOLDAGENS POR ULTRA-SOM DE MATERIAIS TERMOPLASTICOS E MATERIAIS NÃO FERROSOS

Antonio Zipf, Luiz Antonio Alves, Sidnei Devegili.
Centro de Tecnologia e Artes
UNERJ – Centro Universitário de Jaraguá do Sul – Jaraguá do Sul - Brasil

Resumo

A pesquisa apresenta os princípios da soldagem por ultra-som direcionada para materiais termoplásticos. O equipamento proposto neste projeto é composto basicamente de três partes: transdutor, booster, e sonotrodo. O transdutor é a principal parte do equipamento, na qual tem a função de transformar a energia elétrica em energia mecânica vibracional através da utilização de cristais cerâmicos denominados cristais piezoelétricos. Os materiais mais utilizados para a sua construção são o Titanato de Bário (BaTiO3) e o titanato de zircônio (ZrTiO3). O Booster tem a finalidade de aumentar a amplitude de movimento gerado pelo transdutor através da freqüência natural do material que compõe o compõe. Determinamos a freqüência de ressonância longitudinal ao eixo do Booster e em qual harmônica se encontra, utilizando um simulador computacional (ANSYS). A partir desta freqüência, ajustamos as dimensões do booster para que a ressonância ocorra de 20 KHz a 40KHz. O sonotrodo também é utilizado para transmitir e amplificar o movimento vibracional. As considerações de vibração foram às mesmas consideradas para o Booster. Ressaltamos que o processo de soldagem por ultra-som pode ser empregado para a união, rebitagem e embutimento de materiais termoplásticos, tendo a vantagem de não gerar calor externo e não necessitar de material de adição.

Palavras Chaves: Soldagem por Ultra-Som, Transdutor Eletromecânico, Cristal Piezoelétrico, Soldagem de Termoplástico.

1. INTRODUÇÃO TEÓRICA

Atualmente sabe-se que a tecnologia é algo que vem se adequando diariamente as nossas necessidades e está diretamente ligada com as inovações obtidas através de intensas pesquisas.
A soldagem de componentes também vem acompanhando este ritmo,