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Che cos’è la saldatura a rotazione?

 

Il processo di saldatura a rotazione consiste nel generare calore attraverso l’attrito in rotazione per saldare componenti termoplastici con giunti circolari. La saldatrice a rotazione applica la forza assialmente mentre ruota una parte contro il suo accoppiamento fisso. L’attrito che ne deriva genera calore che va poi a sciogliere i componenti nell’interfaccia.  Una volta fermata la rotazione, il materiale si raffredda e si solidifica, formando un insieme saldato.  Nei casi in cui i componenti debbano essere orientati tra di loro in un modo particolare, la saldatrice ferma la rotazione in un orientamento angolare preciso.

 

 

Per saperne di più sui nostri prodotti

 

Processo di saldatura Spin Welding

  • Fase 1: le due parti termoplastiche da saldare vengono caricate nella macchina, di solito una nell'utensile di rotazione e l'altra in un supporto fisso chiamato attrezzatura.
  • Fase 2: dopo l'avvio del ciclo, l'utensile di rotazione scende verso l'attrezzatura e contemporaneamente accelera fino alla velocità di rotazione della saldatura (RPM) programmata.
  • Fase 3: dopo che i pezzi entrano in contatto tra loro, l'utensile continua a ruotare a velocità costante (RPM) mentre la pressa forza i pezzi tra loro, causando la fusione dell'interfaccia. La rotazione si arresta una volta soddisfatta la condizione programmata per terminare la saldatura, come ad esempio il raggiungimento della distanza di collasso del pezzo programmata.
  • Fase 4: Una volta arrestata la filatura, segue la fase di mantenimento, che in genere consiste in un mantenimento dinamico e in un mantenimento statico. Durante il mantenimento dinamico, la pressa viene fatta avanzare per far collassare ulteriormente i pezzi mentre il materiale plastico è ancora fuso. Durante il mantenimento statico, la posizione della pressa viene mantenuta mentre il materiale si raffredda e si solidifica.
  • Fase 5: L'utensile di rotazione si ritrae. Le due parti in plastica sono ora unite come se fossero stampate insieme e vengono rimosse dalla macchina come un unico gruppo.

Parametri di controllo

I parametri primari di controllo del processo nella saldatura a rotazione sono: la velocità lineare nella giunzione di saldatura (basata su RPM di ritenzione), la velocità di stampa (assiale), la profondità di saldatura, la profondità di tenuta e il tempo di attesa.  Le configurazioni di questi, così come altri parametri, dipendono dalle dimensioni del pezzo, dai materiali, dal design della giunzione e da altri fattori.  Le saldatrici a rotazione di Dukane offrono un’interfaccia utente intuitiva per configurare tutti i parametri di controllo del processo.

Vantaggi

Fra i vantaggi del processo di saldatura rotante rientrano: giunzioni permanenti di alta qualità, sigilli ermetici, costi delle attrezzature più bassi rispetto ad altri processi, facilità di assemblaggio, funzionamento ad alta efficienza energetica, movimentazione immediata, intrappolamento di altre parti, capacità di saldatura a campo lontano ed eliminazione di materiali aggiuntivi, come gli adesivi.

Assistenza del team di Dukane

Il nostro team di esperti in applicazioni fornisce regolarmente consigli sulla progettazione congiunta, linee guida sulla compatibilità dei materiali, rapporti dettagliati sulla fattibilità delle applicazioni e consulenza per la risoluzione di problemi. Clicca qui per ricevere assistenza per la tua saldatrice a rotazione.

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Considerazioni sul materiale

I materiali adatti alla saldatura a rotazione sono in genere gli stessi che si possono unire con altri processi di saldatura per attrito, come ad esempio la saldatura a vibrazione. I termoplastici semicristallini si uniscono più facilmente con la saldatura a rotazione che con quella a ultrasuoni. Grazie all’utilizzo di polimeri compatibili, la saldatura a rotazione è in grado di effettuare sigilli ermetici sicuri.

L'unione di polimeri diversi è possibile utilizzando il processo di saldatura a rotazione, sebbene generalmente produca giunti di saldatura a resistenza inferiore. Progettando il giunto di saldatura, il polimero con la temperatura di fusione più bassa fluirà nel foro, creando un'unione meccanica.

Il materiale di riempimento e i contaminanti superficiali (ad es. agenti distaccanti per stampi) sono due fattori che influiranno sull’omogeneità e la ripetibilità della saldatura. La saldatura a rotazione è più tollerante ai contaminanti rispetto alla saldatura a ultrasuoni. La saldatura a rotazione è meno sensibile ai polimeri igroscopici, sebbene possano richiedere una manutenzione speciale per alcune applicazioni critiche.

Considerazioni sulla progettazione dei giunti

Una delle chiavi per applicare con successo la saldatura a rotazione è la progettazione adeguata del giunto di saldatura, che corrisponde alla geometria delle parti da saldare nelle aree in cui il materiale viene fuso. Di seguito verranno elencati i requisiti e le raccomandazioni basilari per la progettazione delle giunzioni. Si consiglia di tenere a mente questi aspetti nella fase iniziale della progettazione del pezzo.

  • La giunzione del pezzo deve essere circolare (le altre geometrie del pezzo non devono per forza essere circolari).
  • Il tipo di giunto deve essere selezionato per soddisfare i requisiti di assemblaggio.
  • La progettazione della giunzione deve permettere un’adeguata distanza di collasso (fusione).
  • La parte da montare sullo strumento rotante della macchina dovrebbe avere caratteristiche di guida tali che il movimento rotativo possa essere trasmesso dallo strumento alla parte.