ES1295906U - Cabezal para soldar plasticos por vibracion - Google Patents

Abstract

Cabezal para soldar plásticos por vibración, que comprende medios de conexión (4) con una máquina vibradora convencional y al menos una superficie activa (2) que, por la cara opuesta a dichos medios de conexión (4), dispone de una pluralidad de pinchos o clavos (3) adecuados para clavarse sobre la parte de plástico a soldar mientras dicha superficie activa (2) se presiona contra esta parte y la pieza de plástico que se desea soldar.

Description

DESCRIPCIÓN

Cabezal para soldar plásticos por vibración

Sector de la técnica

El sector en el que se encuadra la invención es el de la conformación o unión de plásticos; más concretamente en la reparación mediante unión o sellado de piezas preformadas, por ejemplo, soldadura de materiales plásticos y aparatos con esta finalidad.

Estado de la técnica

La soldadura de plástico es un proceso destinado a unir piezas constituidas de materiales termoplásticos. La soldadura tiene lugar por el reblandecimiento de las zonas a unir a fin de que las moléculas del polímero adquieran cierta movilidad y al juntarse ambas piezas y aplicárseles presión, se logra la interacción de las moléculas de ambas partes a unir, entrelazándose. Una vez cesada la acción del agente externo, disminuye el movimiento de las moléculas quedando constituida una estructura entrelazada de las mismas, formándose la unión de ambas partes plásticas.

Existen diversas técnicas de soldadura de plásticos:

- Mediante aportación de calor de un elemento calefactor externo.

- Por emisión de alta frecuencia y ultrasonidos, generando un efecto de vibración entre las moléculas del material, que provoca un aumento de temperatura y lo reblandece. - Por emisión de haz láser, que calienta la superficie a soldar.

- Por vibración mecánica, que es la técnica aplicada por el dispositivo de la invención.

El proceso de soldadura por vibración, también conocido como soldadura por fricción lineal, consiste en frotar dos piezas termoplásticas entre sí, bajo presión, y a una frecuencia y amplitud adecuada, hasta que se genera el calor suficiente para fundir el polímero. Después se detiene la vibración, las partes se alinean y el polímero fundido se deja solidificar creándose la soldadura.

La principal ventaja de este proceso es su capacidad para soldar grandes uniones lineales complejas a altas tasas de producción. Otras ventajas son la capacidad para soldar un número de componentes de forma simultánea, la simplicidad de los equipos y la aptitud para la soldadura de casi todos los materiales termoplásticos.

La soldadura por vibración se puede aplicar a casi todos los materiales termoplásticos, ya sea moldeado por inyección, extruido, moldeado por soplado, termoformado, espumado o estampado.

Los equipos para soldadura por vibración de tipo industrial existentes constan de una unidad de aplicación de presión, una tabla elevadora y una herramienta inferior en la que se colocan los dos plásticos que se quieren soldar, una herramienta superior ejerce presión sobra los plásticos a medida que ejerce una vibración en sentido lateral.

También se conoce una herramienta eléctrica de mano, relativamente pequeña, con un eje de salida que se mueve de lado a lado de manera oscilante a través de un pequeño arco de aproximadamente 2 a 3 grados, a una alta frecuencia de hasta 20.000 o más oscilaciones por minuto. En esta herramienta se pueden montar varias hojas de corte y raspado de herramientas y accesorios de lijado, por ejemplo alguna de las descritas en el documento US2011072946A1. Dicha herramienta se comercializa como una vibradora oscilante bajo las marcas Dremel®, Multi-Max®, Erbauer®.

Explicación de la invención

Basándose en la técnica anterior, un objetivo de la presente invención es proporcionar un cabezal que siendo capaz de acoplarse en la herramienta descrita en el apartado anterior consiga soldar plásticos por fricción lineal, al frotar dos piezas termoplásticas entre sí, bajo presión, a la frecuencia de funcionamiento de dicha máquina (20.000 r.p.m.), siendo capaz de esta forma de generar el calor suficiente para fundir el polímero, para que al dejarlo solidificar consiga soldar dos piezas del mismo material plástico.

Con el fin de alcanzar los objetivos propuestos, mencionados en el punto anterior, la invención propone un cabezal para soldar plásticos, que tiene las características de la reivindicación 1.

Con este cabezal se consigue tener un útil de bajo coste, capaz de adaptarse a una máquina convencional que tiene aplicación hasta la fecha en otros sectores, como son el corte o lijado de superficies, generalmente de plástico, permitiendo con él utilizarla en la ejecución de soldaduras de pequeñas superficies con grandes garantías de fijación y durabilidad, tal y como se ha podido constatar en las pruebas realizadas con diversos prototipos de este dispositivo.

Como se verá en la descripción efectuada a continuación, a este cabezal es posible proporcionarle diversas formas a fin de poder soldar zonas no solo planas, si no también curvadas o incluso formando diversos ángulos.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La Fig. 1 muestra una vista en perspectiva de un cabezal realizado conforme a la presente invención, para soldar piezas sobre una superficie plana.

La Fig.2 muestra el cabezal de la figura anterior en vistas en alzado planta y perfil.

Las Fig. 3-7 representan esquemáticamente diversos cabezales adaptados para soldar distintas superficies.

Realización de la invención

Como se puede observar en las figuras referenciadas el cabezal (1) para soldar plásticos por vibración objeto de la presente invención comprende por uno de sus extremos unos medios de conexión (4) con una máquina vibradora del tipo descrito en el estado de la técnica. Por el extremo opuesto a dichos medios de conexión (4) este cabezal presenta al menos una superficie activa (2), que por la cara exterior (opuesta a dichos medios de conexión (4)), dispone de una pluralidad de pinchos o clavos (3) que permiten clavar dicha superficie activa (2) sobre la parte de plástico a soldar y presionarla contra la pieza de plástico que se desea soldar a fin de que al activar la máquina vibradora se produzca un efecto de frotación entre ambas piezas de plástico capaz de fundirlas parcialmente y lograr de esta forma que las partes se alineen para que al enfriar el polímero fundido se vuelva a solidificar creando la soldadura.

En las Fig. 1 y 2 se muestra un cabezal para soldar una superficie plana.

Las Fig. 3-4 muestran sendos cabezales para soldar superficies curvas, convexas y cóncavas respectivamente.

Las Fig. 5-6 muestran sendos cabezales para soldar superficies en ángulo recto, en el caso de la Fig. 5 una esquina interior y en la Fig. 6 el ángulo exterior de una pieza por ejemplo con dos superficies en ángulo recto.

La Fig. 7 nuestra un cabezal (1) provisto de dos superficies activas (2) separadas entre sí por un canal longitudinal.

Lógicamente es posible conformar otros cabezales con distintos ángulos o curvaturas, incluso con otras formas, por ejemplo superficies planas triangulares, circulares, etc., sin que por ello se desvirtúe el concepto inventivo que se pretende.

El proceso de soldadura con este cabezal, una vez montado en una de las máquinas vibradoras del tipo indicado, es sumamente sencillo. En primer lugar es necesario limpiar la zona a soldar, por medio de un lijado previo; esta limpieza es necesario hacerla extensiva a la pieza que se va soldar encima, que ha de ser del mismo tipo de plástico. A continuación se coloca el retal o la pieza a soldar encima de la zona de la pieza afectada por una rotura o grieta y se presiona sobre ella la superficie activa del cabezal (2) que mejor se adapte a la superficie a soldar, clavando ligeramente los pinchos (3) en esta pieza. Seguidamente se acciona la máquina, manteniendo la pieza a reparar lo más quieta posible y se observa como el retal o pieza a soldar encima se va ablandando hasta forma un solo cuerpo con la pieza a reparar. Finalmente, es conveniente lijar por encima la soldadura para que las dos piezas soldadas conformen una superficie lisa de aproximadamente el mismo espesor que la pieza a reparar en esa zona.

Se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación:

Claims (4)

REIVINDICACIONES

1. - Cabezal para soldar plásticos por vibración, que comprende medios de conexión (4) con una máquina vibradora convencional y al menos una superficie activa (2) que, por la cara opuesta a dichos medios de conexión (4), dispone de una pluralidad de pinchos o clavos (3) adecuados para clavarse sobre la parte de plástico a soldar mientras dicha superficie activa (2) se presiona contra esta parte y la pieza de plástico que se desea soldar.

2. - Cabezal, según la reivindicación 1, en el que la superficie activa es una superficie plana de cualquier forma.

3. - Cabezal, según la reivindicación 1, en el que la superficie activa presenta una curvatura cóncava o convexa, a fin de adaptarse a piezas a soldar con superficies curvas.

4.- Cabezal, según la reivindicación 1, en el que la superficie activa presenta una configuración angular, cóncava o convexa, a fin de adaptarse en las esquinas o ángulos de las piezas a soldar.