soldadura por infrarrojos
La soldadura IR es una técnica de soldadura que utiliza un método de calentamiento sin contacto para fundir y fusionar piezas termoplásticas utilizando la energía de la radiación infrarroja . [1] El proceso se desarrolló por primera vez a fines de la década de 1900, pero debido al alto costo de capital del equipo IR, el proceso no se aplicó comúnmente en la industria hasta que los precios cayeron en la década de 1990. [1] [2] La soldadura IR generalmente usa un rango de longitudes de onda de 800 a 11 000 nm en el espectro electromagnético para calentar, derretir y fusionar la interfaz entre dos piezas de plástico a través de la absorción y conversión de la energía IR en calor. [1] Soldadura por láseres un proceso de unión similar que aplica radiación IR en una sola longitud de onda. [1]
Hay muchas técnicas de soldadura diferentes que utilizan el calentamiento por infrarrojos, siendo los tres modos principales el calentamiento de la superficie, a través de la soldadura por transmisión por infrarrojos (TTIr) y el replanteo por infrarrojos. [1] Se ha aplicado una variedad de configuraciones de calentamiento a estas técnicas, como escaneo, iluminación continua y soldadura de máscara. [1] Las ventajas, como un calentamiento sin contacto más rápido y controlable aplicable a una amplia gama de geometrías de piezas simples o complejas, distinguen a la soldadura IR de otras formas de soldadura de plástico . [1] [3] Los detectores de CO, las bolsas intravenosas y las líneas de transmisión de frenos son solo algunos de los muchos productos que utilizan soldaduras IR. [1]
La soldadura IR se clasifica como una forma de soldadura termoplástica junto con la soldadura con gas caliente , la soldadura con herramienta caliente y la soldadura por extrusión . [2] Aunque la radiación infrarroja se descubrió por primera vez en el siglo XIX, la IR no se aplicó como fuente de calor hasta el comienzo de la Segunda Guerra Mundial , cuando se descubrió que era más eficaz que los hornos de convección de combustible de esa época. [4] La radiación IR se probó por primera vez para la soldadura de polímeros termoplásticos a fines del siglo XX, pero el proceso era relativamente nuevo y no se entendía completamente. [2] Los sistemas de soldadura IR ofrecían tiempos de calentamiento más rápidos que las otras formas de soldadura térmica, pero los altos costos de capital limitaban su desarrollo. Con una disminución en el precio de los equipos en la década de 1990, la soldadura IR se ha vuelto más popular en la industria. [1]
La soldadura IR generalmente usa longitudes de onda de 800 a 11,000 nm en el espectro electromagnético . Los plásticos interactúan con la radiación IR a través de la reflexión , transmisión y absorción . La radiación IR incidente puede reflejarse en la superficie del plástico, transmitirse a través del plástico o absorberse en el plástico como otras formas de energía, incluida la energía térmica. La proporción de estas tres interacciones depende de la longitud de onda de la radiación IR y de las propiedades del plástico receptor. Los plásticos amorfos son generalmente ópticamente transparentes y pueden transmitir casi toda la radiación IR incidente. Por esta razón, se utilizan comúnmente en TTIr. Plásticos semicristalinospuede difundir la radiación IR incidente entre los límites amorfo y cristalino, reduciendo la transmitancia y aumentando la absorbancia del material. La mayor capacidad de absorción da como resultado una mayor generación de calor para una fuente de IR determinada. Se pueden usar aditivos como agentes clarificantes para aumentar la transmitancia de un plástico, mientras que se pueden usar tintes y pigmentos para aumentar la absorbancia de un material. Cantidades crecientes de estos aditivos pueden disminuir la resistencia tanto del material como de la unión soldada. [1]
Cuanto más cerca esté la fuente de radiación IR, mayor será la eficiencia de incidencia sobre el material. La radiación IR es más efectiva cuando se dirige la radiación normal a la pieza. La energía de radiación siempre afecta la superficie de una pieza, mientras que la profundidad de penetración que puede alcanzar la energía depende de la cristalinidad del plástico. [3]
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