Qu’est-ce qu’une découpe à ultrasons ?
Les ultrasons sont des ondes sonores d’une fréquence supérieure à 16 kHz et inaudible à l’oreille humaine. Déployée au sein de nombreuses branches d’industries, cette technologie peut être considérée comme une nouvelle forme d’énergie bien particulière aux propriétés multiples dont l’usage diffère selon les applications. Dans le cadre d’une application de découpe, l’émission d’ondes à ultrasons s’effectue par l’effet piézoélectrique. Pour fonctionner, cette technologie nécessite la réunion de 4 éléments indissociables :
- Le générateur va se charger de guider et d’approvisionner la tête ultrasonore en énergie.
- Le convertisseur piézoélectrique va transformer l’énergie électrique en vibrations mécaniques.
- Le booster va amplifier les vibrations ou bien se chargera d’en réduire les amplitudes.
- La sonotrode sera chargée de la transmission directe de l’énergie ultrasonore sur la zone de la matière à découper.
Qu’est-ce qu’une soudure à ultrasons ?
La technologie de soudure à ultrasons est pratiquée dans le domaine de l’emballage, du conditionnement et du paquetage industriel. Le haut niveau de température généré par la friction ultrasonore permet d’optimiser par processus de soudage, l’assemblage de différentes couches d’un emballage.
Le fonctionnement d’un soudeur à ultrasons obéit au même principe qu’à celui d’une coupeuse à ultrasons, sauf qu’au lieu de découper ; la machine soude.
La jonction obtenue est plus nette, hermétique, résistante et imperméable à la fois.
Les différents types de découpe et soudure à ultrasons
- La découpe à ultrasons directe : la technique consiste à découper ou à souder des matériaux en continu et en une seule fois. Cela permet une netteté et une propreté accrues de la lisière sans le moindre effilochage. Le procédé permet aussi le soudage de produits longs et larges. La technologie de découpe à ultrasons directe est employée sur les pistolets de découpe à ultrasons de formes et les découpeuses textiles à ultrasons droite.
- La découpe à ultrasons impulsionnelle : le procédé ultrasonore de découpe par impulsion permet de réaliser des séries répétées de coupes nettes, propres et sans effilochage. La technologie de la découpe à ultrasons par presse est présente dans les mini-presses de découpe ultrasonores ou soudures à ultrasons pour plastique ou textile.
- La découpe à ultrasons combinée : cette technique combine deux processus. L’opération de soudure intervient avant la découpe à ultrasons. La lisière soudée ainsi obtenue, sans effilochage, offre une meilleure résistance sur les produits longs ou larges.
- La soudure à ultrasons impulsionnelle : le fonctionnement obéit aux mêmes principes que celui d’une découpeuse ultrasonore impulsionnelle sauf qu’au lieu de découper en série répétée, elle soude. Pour profiter de cette technologie, vous avez le choix entre une mini-presse à ultrasons et une agrafeuse à ultrasons. Le premier est adapté aux productions de moyenne et petite série que ce soit dans le domaine de la confection, de l’emballage ou de la rubanerie. Le second trouvera un usage parfait pour opérer manuellement le raboutage textile.
- La soudure à ultrasons continue : ce processus de raboutage offre une nette qualité de soudure sans apport de matières additionnelles sur produits.
Les avantages de la technologie de découpe à ultrasons?
La technologie laser a longtemps été considérée comme étant la plus évoluée, mais avec l’apparition de nouvelles solutions, l’efficacité de cette dernière se voit controversée. Les apports de la technologie à ultrasons ont permis de pallier les contraintes posées par le laser en termes de découpe et de soudage. Cette technologie par ultrasons rencontre un succès important notamment auprès des industries plastiques, textiles et alimentaires. L’efficacité des ultrasons par rapport au laser réside dans son mécanisme de fonctionnement qui repose sur la base d’un mouvement oscillatoire produit par énergie électrique à haute fréquence.
La découpeuse à ultrasons est avantageuse pour les raisons suivantes :
- La précision de découpe : la qualité de découpe obtenue grâce à l’utilisation d’une découpeuse à ultrasons s’avère bien meilleure comparativement au laser. Les machines de découpe à ultrasons offrent un niveau de précision extrême et permettent de mieux répondre aux différentes contraintes de découpe imposées en contexte industriel.
- L’économie d’énergie : la découpeuse ultrasonore consomme moins d’énergie par rapport au laser. Or, elle offre une meilleure qualité de découpe et/ou de soudure.
- La facilité de prise en main : l’aspect ergonomique est intéressant.
- Un processus industriel optimisé : que ce soit pour le découpage ou pour le scellage de matériaux, l’intégration de l’usage de découpeuses et de machines à souder ultrasonores dans le processus industriel permet un gain de temps maximal, une productivité accrue et une meilleure flexibilité face aux demandes croissantes du marché.
- Une meilleure réduction d’impact environnemental : La découpeuse à ultrasons ne provoque pas d’impacts négatifs sur l’écosystème. Son usage est reconnu sans danger en milieu industriel. Le découpage et soudage ultrasonore est une technologie fiable et respectueuse de l’environnement.
- L’hygiène : le processus industriel mettant en œuvre l’utilisation d’une telle technologie reste soumis à des conditions d’hygiène rigoureuses pour freiner les risques de contamination de produits. La loi encadre de façon stricte les différentes conditions de découpe : température de produits, nature des supports…