Le soudage ultrason trouve ses applications dans de nombreux domaines de l’industrie composite. Alors, comment fonctionne-t-il ?
Les ultrasons sont des vibrations mécaniques semblables à celles produites par n’importe quel instrument de musique. Elles sont appelées ainsi parce qu’elles sont à une fréquence supérieure aux capacités auditives de l’oreille humaine (supérieur à 16 kHz).
Dans un ensemble acoustique, ces ondes de pression sont produites par un générateur. Celui-ci envoi un courant alterné de la même fréquence que le convertisseur (ou transducteur).
Ensuite, le convertisseur, qui est composé de céramiques piezo-électriques, les transforme en vibrations mécaniques.
Dans les ultrasons, une tension est envoyée sur la céramique et celle-ci « s’allonge » ou se « raccourcit » suivant la polarité de la tension.
Enfin, une fois la vibration produite, elle est amplifiée et transmise aux pièces à souder par la sonotrode. Les vibrations générées provoquent une chaleur de friction et la fonte des surfaces à souder.
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Le générateur convertit la fréquence électrique du réseau (50/60 Hz) en énergie électrique de haute fréquence correspondant, sur ce schéma, à 20 000 Hz.
Le convertisseur piezo-électrique (ou transducteur) transforme les 20 000 Hz électriques en vibrations mécaniques de même fréquence. L’énergie devient alors mécanique.
Le booster, ou modificateur d’amplitude, va augmenter ou réduire l’amplitude produite par le convertisseur.
Dernier élément de la chaîne acoustique, la sonotrode transmet l’énergie ultrasonore à la pièce à souder.
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