Solda tridimensional de partes grandes

Solda tridimensional de partes grandes é geralmente de difícil execução.

Um desafio particular é representado pela necessidade de transferência de energia vibracional ideal de modo com que ela possa ser distribuída uniformemente em cada ponto da geometria da solda. 

Ideal significa que o movimento oscilante do sonotrodo, denominado amplitude, é disponível com magnitude exata, incluindo peças de contornos de junção tridimensionais problemáticas ou peças de solda muito grandes. Nós desenvolvemos uma ferramenta de solda ideal através do método de elementos finitos (MEF) - (em inglês: Finite Element Method - FEM). Através dele, o comportamento da vibração é simulado num computador com o objetivo de chegar o mais próximo possível da realidade.

Neste processo, uma atenção maior deve ser prestada às indesejadas ressonâncias secundárias (por exemplo vibrações de flexão, torção). Com o aprimoramento de algoritmos e ajustes das condições limite, as simulações se tornaram cada vez melhores, aproximando-se ainda mais do resultado final. A maioria das dificuldades técnicas podem ser previamente resolvidas no modelo da simulação - excluindo a necessidade de reusinagem do sonotrodo, que envolve tempo e despesa.

 Assim como a simulação, a medição de alta precisão do sonotrodo também é um fator decisivo de sucesso. Todas as frequências naturais com suas formas típicas de vibração são monitoradas por meio de vibrômetros de escaneamento a laser. Isso permite ajustes diretos em conformidade com a simulação. 

Quando oscilando, a amplitude é precisamente checada em todos os pontos relevantes da solda - não é raro serem incluídos 50 diferentes pontos de medição. O processo exige conhecimento profundo da acústica do ultrassom. Um outro passo em progresso técnico são as novas funções do Software dos geradores 100% digitais, os quais tornam possíveis rodar sonotrodos de geometrias complexas.

 Os sinais de input acústico de sonotrodos grandes podem ser perfeitamente ajustados. Uma pré-condição é que o conversor de ultrassom transforme esses sinais elétricos de alta frequência em vibração mecânica sem perda de qualidade.

Alça de um instrumento cirúrgico - superfície tridimensional com diferença de altura

Uma ferramenta de solda para unir a alça de um instrumento de lipossucção operado via bateria foi desenvolvida para um cliente norte americano da área médica. Desafios foram apontados devido ao tamanho do produto e complexidade da superfície, com diferença de altura de até 12 mm na área de solda. Cobrir o negativo do perfil do componente na ferramenta de solda, dada superfície de 220 mm × 180 mm, e fazendo com que oscile uniformemente, faz do sonotrodo uma obra-prima da tecnologia de vibração (imagens 1 e 2).