La sigillatura ad ultrasuoni è l’uso di vibrazioni meccaniche per unire materiali con un legame molecolare. L’elettricità viene convertita in un segnale acustico ad alta frequenza che viene combinato con la pressione sui pezzi da unire per produrre una tenuta forte quanto o più forte dei materiali stessi. Può essere utilizzato solo sulla plastica o su una combinazione di plastica e metallo. Un computer controlla il tempo di sigillatura e altre regolazioni per consentire la manipolazione accurata di più materiali e tipi di sigillature. Il processo è conveniente e potenzialmente più sicuro di altri metodi perché generalmente non richiede calore o materiali pericolosi come solventi o adesivi.
Un convertitore si espande e si contrae alla stessa frequenza di una sorgente elettrica per trasformare l’energia elettrica in energia meccanica sotto forma di specifiche vibrazioni a frequenza ultrasonica. Ultrasuoni si riferisce a frequenze al di fuori della gamma dell’udito umano, vale a dire, al di sopra di 20,000 hertz. Le vibrazioni vengono amplificate e dirette nei materiali da sigillare. I pezzi vengono premuti insieme e le vibrazioni forzano le parti insieme fino a quando non si legano a livello molecolare.
Le applicazioni comuni della sigillatura a ultrasuoni includono l’unione di resine termoplastiche come polietilene o polistirene. Anche metallo e plastica possono essere uniti con questo metodo. Le guarnizioni possono essere semplici come strati sovrapposti o possono incollare un inserto in una base o picchettare un palo perpendicolare alla base. I sigilli a ultrasuoni si trovano sulle confezioni blister e a conchiglia. I tubi pieni possono essere chiusi con questa tecnologia. La forza del sigillo può rendere questo processo adatto anche per imballaggi a prova di manomissione.
I macchinari per la sigillatura a ultrasuoni controllati da microprocessore possono produrre guarnizioni coerenti e affidabili con requisiti di manodopera minimi. I macchinari completamente automatizzati richiedono solo una formazione limitata senza influire sulla velocità o sulla qualità. La regolazione delle impostazioni del microprocessore consente modifiche rapide alle specifiche di sigillatura come frequenza, dimensione e materiale di origine.
La capacità di sigillare senza calore applicato rende la sigillatura a ultrasuoni particolarmente adatta per prodotti alimentari sensibili alla temperatura. Viene utilizzato anche nelle strutture farmaceutiche. La chiusura può essere efficace anche in caso di contaminazione dell’area di tenuta da parte del prodotto alimentare.
Nella maggior parte delle applicazioni, non è richiesto calore per il processo, eliminando il costo della generazione di calore. La maggior parte dei processi non richiede alcun adesivo, filo o solvente per assicurare una buona chiusura. L’eliminazione di componenti aggiuntivi nella catena di montaggio semplifica il processo di produzione e riduce i costi di produzione e di inventario.