Los aditivos suelen
dificultar la obtención de una buena unión soldada, aunque pueden mejorar el
rendimiento general o las características de conformado del material base. Los
aditivos típicos son lubricantes, plastificantes, modificadores de impacto, retardantes
de llama, colorantes, agentes espumantes y polímeros remolidos.
Los lubricantes
internos (ceras, estearato de zinc, ácido esteárico, ésteres de ácidos grasos)
reducen el coeficiente de fricción entre las moléculas de polímero, lo que
resulta en una reducción de la generación de calor. Sin embargo, este efecto
suele ser mínimo, ya que las concentraciones son bajas y se dispersan dentro
del plástico en lugar de concentrarse en la superficie de la unión [10, 12].
Los plastificantes,
los líquidos orgánicos de alta temperatura o los sólidos de baja temperatura de
fusión aportan flexibilidad y suavidad, y reducen la rigidez del material.
Reducen las fuerzas de atracción intermoleculares dentro del polímero e interfieren
con la transmisión de energía vibratoria. Los materiales altamente
plastificados, como el vinilo, son muy malos transmisores de energía
ultrasónica. Los plastificantes se consideran aditivos internos, pero migran a
la superficie con el tiempo, lo que hace que la soldadura ultrasónica sea
prácticamente imposible. Los plastificantes metálicos tienen un efecto más
perjudicial que los plastificantes aprobados por la FDA [10].
Los modificadores de
impacto, como el caucho, pueden reducir la capacidad del material para
transmitir vibraciones ultrasónicas, lo que hace necesarias amplitudes mayores
para generar la fusión.
Los modificadores de
impacto también pueden afectar la soldabilidad del material al reducir la
cantidad de material termoplástico en la interfaz de la unión [10].
Los modificadores de
impacto, como el caucho, pueden reducir la capacidad del material para
transmitir vibraciones ultrasónicas, lo que hace necesarias mayores amplitudes
para generar la fusión. Los modificadores de impacto también pueden afectar la
soldabilidad del material al reducir la cantidad de material termoplástico en
la interfaz de la unión [10].
Se añaden retardantes
de llama, óxidos inorgánicos o elementos orgánicos halogenados como aluminio,
antimonio, boro, cloro, bromo, azufre, nitrógeno o fósforo a las resinas para
inhibir la ignición o modificar las características de combustión del material.
En su mayoría, no son soldables. Los retardantes de llama pueden representar
hasta el 50 % o más del peso total del material, lo que reduce la cantidad de
material soldable en la pieza. Para soldar estos materiales, se requieren
equipos de alta potencia, amplitudes superiores a las normales y la
modificación del diseño de la unión para aumentar la cantidad de material
soldable en la interfaz [10].
La mayoría de los
colorantes (pigmentos o tintes) no inhiben la transmisión de energía
ultrasónica; sin embargo, pueden reducir la cantidad de material soldable
disponible en la interfaz. El dióxido de titanio (TiO₂), utilizado en pigmentos
blancos, es inorgánico y químicamente inerte. Puede actuar como lubricante y,
si se utiliza en niveles superiores al 5%, puede inhibir la soldabilidad. El
negro de humo también puede interferir con la transmisión de energía
ultrasónica a través del material. La presencia de colorantes puede requerir la
modificación de los parámetros de procesamiento [10, 12].
Los agentes espumantes
reducen la capacidad de la resina para transmitir energía. Dependiendo de la
densidad, los huecos en la estructura celular interrumpen el flujo de energía,
reduciendo la cantidad de energía que llega a la zona de unión [10].
Los materiales de
soldadura con un contenido alto o variable de material triturado deben
evaluarse cuidadosamente.
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