2.6 Diseño de la unión

 La selección del diseño de la unión debe considerarse en las primeras etapas del diseño de la pieza. El diseñador del producto debe plantearse las siguientes preguntas antes de elegir el tipo de diseño de unión que necesitará el producto:

• ¿Qué material se utilizará?

• ¿Cuáles son los requisitos finales del conjunto?

• ¿Es necesaria una unión estructural y qué fuerzas de carga debe soportar?

• ¿Se requiere un sellado hermético?

• ¿Cuáles son los requisitos estéticos del conjunto?

• ¿Es inaceptable la rebaba externa o interna?

El diseño de la unión es crucial para obtener resultados óptimos en la soldadura ultrasónica. Depende del tipo de termoplástico, la geometría de la pieza y los requisitos de uso final. Los diseños para la soldadura ultrasónica deben tener una pequeña área de contacto inicial entre las piezas a soldar, para concentrar la energía ultrasónica y reducir el tiempo total necesario para la fusión. Las piezas en contacto deben estar alineadas y en estrecho contacto, pero deben poder vibrar libremente entre sí para crear la fricción necesaria para la soldadura. Las superficies de contacto deben ser uniformes, y la superficie en contacto con el sonotrodo debe ser lo suficientemente grande como para evitar que se hunda en el plástico durante la vibración .

Para una soldadura óptima, la interfaz de la unión debe estar en un solo plano paralelo a la superficie de contacto del sonotrodo; la energía ultrasónica recorre la misma distancia a todos los puntos de la soldadura, produciéndose una soldadura uniforme. Además, la superficie de la pieza en contacto con el sonotrodo debe estar en un solo plano paralelo a la interfaz de la unión. En la Fig. 2.15 se muestran varios diseños de unión desfavorables.

Las superficies de contacto planas y paralelas son especialmente importantes si se desean sellos herméticos; los sellos herméticos son más fáciles de lograr con materiales amorfos.