Nella commedia musicale del 1982 "Victor Victoria", Julie Andrews canta una nota alta alla fine del cabaret parigino del suo personaggio. Sostiene la nota e i bicchieri di champagne intorno alla stanza in frantumi. Ciò ha dimostrato brillantemente come i suoni acuti o ad alta frequenza possano spezzare i materiali. Sapevi che i suoni ad alta frequenza possono essere usati per unire i materiali? Una tecnologia chiamata saldatura ad ultrasuoni viene utilizzata per assemblare prodotti provenienti da molti settori, che vanno dai dispositivi medici alle scarpe da ginnastica alle automobili.
In genere, è possibile incollare materiali utilizzando elementi di fissaggio come chiodi, viti o filettatura. Questo è appropriato per metalli, legno, tessuti e materie plastiche. Per molte materie plastiche vengono utilizzate colle; le colle formano legami chimici tra la colla stessa e le superfici dei materiali plastici incollati. I metalli possono essere tenuti insieme riscaldando altri metalli come agente legante, come la saldatura al piombo nei collegamenti elettrici. In alternativa, i metalli possono essere direttamente fusi insieme (saldatura); una volta che le superfici metalliche fuse si raffreddano, i metalli si uniscono. La saldatura di solito richiede una fiamma o una torcia per raggiungere le alte temperature necessarie per fondere le superfici metalliche. Quindi, può essere un processo costoso per alcuni lavori di produzione.
Negli anni '40 fu introdotto un nuovo metodo di saldatura più economico. La tecnica, la saldatura ad ultrasuoni, utilizzava onde sonore ad alta frequenza e pressione per unire i metalli e richiedeva meno energia rispetto alla saldatura convenzionale. La saldatura a ultrasuoni dei metalli si è sviluppata negli anni '50 e '90, quando i componenti elettronici utilizzati nelle apparecchiature sono diventati più sofisticati e i computer potevano controllare il processo. Da allora, la tecnica è stata applicata alla plastica, dove è diventata davvero popolare.
In questo articolo, esamineremo l'attrezzatura e il processo fisico della saldatura ad ultrasuoni, come New Balance l'ha utilizzata per realizzare scarpe da ginnastica e i vantaggi e gli svantaggi di questa tecnica. Innanzitutto, diamo un'occhiata più da vicino a come le onde sonore legano i materiali, sia in metallo che in plastica.
