Soldadura de alta frecuencia

Preguntas frecuentes sobre la soldadura de alta frecuencia (hf)

Los termoplásticos son los únicos materiales que pueden unirse mediante tecnologías de soldadura. Se trata principalmente de plásticos flexibles que pueden unirse mediante diversos métodos, como la soldadura por alta frecuencia o radiofrecuencia y la soldadura por ultrasonidos.

¿Cómo funciona la soldadura de Alta Frecuencia?

Este proceso permite unir diferentes capas o varias piezas de termoplásticos mediante un campo electromagnético. El principio es el siguiente: una tensión de alta frecuencia calienta las distintas piezas sometidas a ella. El calor emitido hace que los distintos materiales se fundan bajo presión y se unan. Una vez que la superficie modificada se ha enfriado y se ha mantenido bajo presión, la costura resultante es al menos tan sólida como las superficies vecinas.

La aplicación se realiza mediante máquinas de soldadura de alta frecuencia estructuradas según el siguiente principio:

un generador de campo eléctrico de alta frecuencia, normalmente 27,12 MHz,
una prensa neumática para sujetar a presión las piezas a ensamblar,
electrodos que crean un campo eléctrico de alta frecuencia, haciendo vibrar las moléculas y calentando los materiales,
un banco de soldadura para sujetar las piezas a soldar.

¿Qué materiales son adecuados para la soldadura de alta frecuencia?

Aunque técnicamente es posible, en determinadas condiciones, soldar metal utilizando altas frecuencias, el proceso de soldadura HF se utiliza generalmente para ensamblar plásticos. Más concretamente, sólo afecta a los termoplásticos, la única categoría de plásticos que son deformables al calentarse. Sin embargo, incluso algunos termoplásticos no pueden soldarse con este método, como el polietileno (PE) y el polipropileno (PP).

La gama de derivados del cloruro de polivinilo (PVC), el poliuretano (PU) y las poliamidas (PA) son los plásticos para los que más se utiliza la soldadura de alta frecuencia. Estos termoplásticos se utilizan en la fabricación de muchos objetos cotidianos:

revisteros y protectores de cuadernos,
blísteres y envases de plástico,
toldos y lonas de diversos tamaños
etc.

¿Cuál es la diferencia entre la soldadura por ultrasonidos y la soldadura por alta frecuencia?

Estas dos tecnologías se utilizan para unir termoplásticos y funcionan según el mismo principio: calentar el material desde el centro hacia el exterior haciendo vibrar las moléculas. Esto provoca una fusión rápida de las zonas de contacto de los elementos a soldar, con un resultado limpio y nítido, incluso antes de lijar el material. La principal diferencia radica en la forma de calentar el material. La soldadura por ultrasonidos se basa en el uso de una corriente eléctrica a una frecuencia de 20 a 70 kHz, que hace oscilar una pieza metálica llamada sonotrodo. Estas oscilaciones permiten transmitir las vibraciones por contacto directo con la superficie del plástico. Esta tecnología sólo puede utilizarse para termoplásticos con temperaturas de fusión relativamente bajas. Utilizarla para soldar plásticos a altas temperaturas requeriría una gran cantidad de oscilaciones muy rápidas, que podrían dañar la prensa. En cambio, la máquina de soldar de alta frecuencia es capaz de crear un campo electromagnético de alta frecuencia (del orden de 27,12 MHz). Para ello, está equipada con un generador en forma de electrodo que emite una potente corriente eléctrica que genera un efecto dieléctrico sobre los materiales a unir. Esto permite transmitir las vibraciones sin contacto directo con los materiales, limitando así el impacto sobre la máquina de soldar. Este proceso puede utilizarse para una amplia gama de termoplásticos gracias a la capacidad del equipo para generar y transmitir energía.

¿Cuáles son las ventajas de la soldadura de alta frecuencia?

La soldadura por HF se utiliza mucho en los ensamblajes de plástico por sus innegables ventajas:

Precisión : la soldadura de alta frecuencia es limpia y precisa, gracias a la posibilidad de calentar sólo las zonas de contacto de los objetos a unir.
Trabajo a medida: se puede prever cualquier tipo de forma para unir 2 piezas o 2 componentes. Algunos modelos de máquina pueden soldar grandes formatos (para carteles publicitarios, lonas de camión, velas, etc.).
Unir diferentes plásticos: un calentamiento rápido y potente permite combinar plásticos de diferentes tipos.
Velocidad y ritmo: la prensa de soldar HF aumenta el ciclo de producción gracias a sus altos índices de rendimiento.
La fuerza de la unión: gracias al modo de calentamiento, la unión es más fuerte en el interior del material que en el exterior, sin cambios tras el enfriamiento.

¿Cuáles son los peligros potenciales de la soldadura de alta frecuencia?

El principio básico de la soldadura HF es el uso de ondas electromagnéticas con una frecuencia de 27 MegaHertzios. Esto produce radiaciones en las proximidades de la máquina de soldar, que pueden tener consecuencias perjudiciales a largo plazo para las personas que trabajan cerca. La exposición prolongada a este tipo de radiación puede provocar mareos y náuseas, así como un aumento de la temperatura corporal. Para mitigar estos riesgos para la salud, hay varias formas de proteger de la radiación la zona que rodea al equipo. El aluminio puede actuar como absorbente de ondas, en forma de cajas o blindaje de generadores. El calor disipado por la radiación también puede ser absorbido en parte por el aluminio. Como ocurre con todos los trabajos con equipos industriales, pueden producirse incidentes si se utiliza incorrectamente una máquina de soldar de alta frecuencia. Durante un ciclo de soldadura convencional, no hay peligro de quemaduras, porque la materia prima que calienta la máquina no es accesible al personal ni a los visitantes hasta que se ha enfriado.