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Equipements de production & Techniques de fabrication > Assemblage, Plasturgie

Deux brevets pour améliorer le soudage des plastiques par ultrasons

Publié le 27 mars 2017 par Patrick RENARD
Source : Dukane

Dukane propose des solutions intelligentes de soudage ultrasonique pour les pièces en plastique. L'entreprise a déposé deux brevets qui améliorent considérablement la précision et la répétabilité du soudage, un argument auquel les fabricants de dispositifs médicaux ne demeurent pas insensibles.

Le soudage des plastiques est une technique largement répandue dans le secteur du dispositif médical, qu'il s'agisse de fabriquer des cathéters ou des manches d'instruments par exemple. L'une des difficultés réside ici dans l'obtention d'un procédé répétable. Pour pallier ce problème, Dukane a développé et breveté un nouveau design de directeur d'énergie. De forme ronde et non en pointe, comme c'était le cas des directeurs d'énergie jusqu'ici, il offre une constance de forme et de dimensions, qui se répercute favorablement sur l'esthétique mais surtout sur les performances fonctionnelles de la pièce finale. Ce problème de variabilité de forme et de dimensions observé sur les directeurs d'énergie en pointe est imputable aux différences entre les procédés d'injection et aux difficultés d'usinage des moules en acier.

L'élaboration de directeurs d'énergie en forme de pointe nécessite en outre de recourir à l'électro-érosion, ce qui requiert des opérations supplémentaires sur le moule et entraîne des surcoûts de fabrication.

Selon Dukane, le directeur d'énergie rond permet d'exploiter tout le potentiel d'un équipement moderne de soudage ultrasons, ce qui se traduit par une grande répétabilité du process de soudage, basée sur la qualité de l'assemblage et la fiabilité du matériau.

Une vitesse de descente adaptée à la vitesse de fonte

Selon Dukane, des études ont démontré qu'un contrôle fiable de la vitesse de descente de l'ensemble vibrant augmente la résistance de la soudure et réduit les variations. La technologie Melt-Match adapte la vitesse de l'ensemble vibrant à la vitesse de fonte de la matière plastique. Cela permet d'optimiser la cohésion moléculaire et de produire des soudures de meilleure qualité qu'avec un système pneumatique.

Un soudage parfaitement contrôlé

Dukane a déposé un second brevet : la fonctionnalité Melt-Match dont il a équipé sa machine iQ Servo Infinity. Lorsque cette fonction est activée, la sonotrode descend en direction de la pièce jusqu'à ce que l'effort préréglé de déclenchement de la fusion soit atteint. La sonotrode continue alors à descendre avec un profil de vitesse multipoint programmable, afin d'éviter toute contrainte pendant le soudage. Une fois la forte diminution de la force de descente détectée - ce qui annonce le début de la fonte de la pièce -, la sonotrode ira comprimer la pièce pour effectuer le soudage programmé.

Melt-Match est utilisé pour des applications où il est difficile d'obtenir la précision de fonte des pièces désirée. Selon le constructeur, cette caractéristique permet d'obtenir une bien meilleure qualité et répétabilité de soudage que les systèmes pneumatiques pour lesquels la descente du vérin n'est pas contrôlée avec autant de précision. On peut ainsi souder des pièces de 1 mm par 1 mm.

Melt-Match est particulièrement recommandé dans les cas suivants :

  • le directeur d'énergie semble avoir été déformé plutôt que fondu après le soudage,
  • la fusion requiert un maintien post soudure statique ou dynamique programmable,
  • les pièces sont très petites et demandent une grande précision,
  • le matériau de constitution des pièces nécessite une grande répétabilité de soudage,
  • l'effort de soudage désiré n'est pas atteint ou son écart type est trop élevé.

Grâce à sa technologie, Dukane a su séduire les plus grands fabricants du secteur médical : Alere, Sophysa, Becton Dickinson, Medtronic... pour n'en citer que quelques-uns.


www.dukane.eu

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