Soldadura hermética
Soldadura hermética: los principios
La soldadura es la unión permanente de dos piezas o elementos de la misma naturaleza para garantizar la continuidad del material a largo plazo. La soldadura puede realizarse mediante distintas tecnologías para unir piezas de metal, plástico o madera. Hay que recordar aquí que las técnicas de ensamblaje mediante adhesión (pegamento) y soldadura fuerte (adición de material externo caliente para asegurar la unión) no entran en el ámbito de la soldadura como tal.
Las tecnologías utilizadas para producir soldaduras herméticas dependen de la naturaleza de los materiales que se van a unir.
Para las piezas metálicas, las técnicas de montaje más utilizadas son :
- soldadura por arco eléctrico (MIG, MAG, TIG, etc.),
- soldadura con soplete,
- Soldadura autógena (fusión de los componentes a unir) y oxicorte,
- soldadura por plasma con electrodo de wolframio.
Para las piezas de plástico, las técnicas de montaje más utilizadas son :
- Soldadura de alta frecuencia (ensamblaje de diferentes capas o piezas mediante la activación de las moléculas de las superficies a soldar, sin necesidad de contacto físico entre la prensa y el material, gracias a un campo electromagnético de alta frecuencia),
- Soldadura por ultrasonidos (ensamblaje de piezas mediante la agitación de las moléculas en las zonas donde entran en contacto con la prensa, utilizando ultrasonidos para generar vibraciones mecánicas).
Para las piezas de madera, la única técnica de ensamblaje existente es la soldadura por fricción (frotar las piezas entre sí aplicando cierta presión), lo que provoca una reacción molecular de la lignina que crea la soldadura.
Según el uso al que se destinen, los conjuntos de metal o plástico pueden tener que ser herméticos. Las soldaduras herméticas sólo pueden obtenerse para el ensamblaje de determinados termoplásticos (PVC, PET, PS, etc.) y determinados metales (cobre, latón, acero, etc.).
¿Qué tipos de plástico se pueden soldar?
Los plásticos tienen distintas formas (rígidos, semirrígidos, flexibles, etc.) y características muy diferentes según se clasifiquen como termoplásticos, termoestables o elastómeros. Estas distintas categorías de plásticos tienen características térmicas y químicas muy diferentes, que pueden permitir o no unirlos mediante soldadura.
En la práctica, sólo los termoplásticos tienen las características técnicas necesarias para realizar soldaduras resistentes y duraderas. Esta familia de materiales representa casi el 80% de la producción mundial de plásticos, e incluye todos los plásticos que pueden soldarse, refundirse o transformarse sin alterar sus propiedades mecánicas. Esto puede conseguirse sometiendo los termoplásticos a altas temperaturas, vibraciones mecánicas o aporte de energía de alta frecuencia.
Los plásticos que pueden unirse mediante soldadura y que se utilizan con más frecuencia en muchos sectores de actividad son los siguientes:
- PS o Poliestireno (productos de aislamiento térmico, objetos flotantes, etc.),
- PP o polipropileno (accesorios de automóvil, piezas mecánicas, etc.),
- PET o tereftalato de polietileno (envases desechables, fibras textiles, botellas, etc.),
- PVC o cloruro de polivinilo (revestimientos de suelos, puertas y ventanas, tuberías, etc.).
Cuando se trata de soldar componentes termoplásticos para conseguir un cierre hermético, la elección de la técnica de soldadura es especialmente importante. Determinará la posibilidad de combinar distintos tipos de plástico, la precisión del proceso de montaje, la resistencia de las uniones producidas y los ritmos de producción.
¿Cómo se hacen soldaduras herméticas para plásticos?
Existen cuatro técnicas principales para unir plásticos rígidos o flexibles, siempre que pertenezcan a la familia de los termoplásticos:
- Soldadura o pegado en frío (unión de componentes mediante resina epoxi o masilla, o colas formadas por partículas o fibras en suspensión para garantizar la resistencia de la soldadura);
- Soldadura fuerte (montaje calentando las piezas y añadiendo material en forma de varilla a una temperatura inferior a la de las piezas que se van a soldar, utilizando una pistola de calor o de aire caliente, sobre la base de una temperatura mínima de 300°C);
- Soldadura por electrodos de alta frecuencia (ensamblaje de componentes mediante un campo electromagnético a una frecuencia de 27,12 MHz, creado por un generador y difundido por uno o varios electrodos a través de las superficies a soldar sin contacto físico);
- Soldadura por transductor ultrasónico (ensamblaje de componentes mediante una corriente eléctrica generada por un transductor a una frecuencia de entre 20 y 70 kHz, que provoca oscilaciones y luego vibraciones por contacto directo con las superficies a soldar).
Para ensamblar piezas o conjuntos termoplásticos con soldaduras herméticas, es necesario modificar el estado del material. Sólo las técnicas de soldadura por alta frecuencia y por ultrasonidos utilizan la agitación molecular para fusionar los «labios» o «bordes» de las piezas o componentes que se van a unir. Esto produce soldaduras herméticas que son a la vez muy fuertes e indetectables a simple vista.
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¿Cuál es la diferencia entre un cierre hermético y un cierre estanco?
Desde un punto de vista técnico, no hay diferencia significativa entre hacer una soldadura hermética y hacer una soldadura estanca en el campo de los termoplásticos.
El concepto de estanqueidad de la soldadura se aplica al ensamblaje de los componentes de un recipiente (bolsa o sobre) que debe contener líquidos sin riesgo de pérdida o fuga.
El concepto de cierre hermético se refiere al ensamblaje de los componentes de un recipiente (sobre o bolsa) diseñado para contener productos sólidos o líquidos al vacío, es decir, sin la posible entrada de aire exterior que podría dañarlos si no se respetan las condiciones de conservación.
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