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Los nanocompuestos de matriz polimérica (NMP) han despertado un gran interés principalmente en las industrias automovilística, aeroespacial y médica, ya que presentan buenas propiedades mecánicas, estabilidad dimensional, térmica y química, así como una interesante conductividad eléctrica y reducción de costes en el proceso de fabricación. Sin embargo, la soldadura de esta clase de materiales presenta serios retos como la mejora de la soldabilidad de la unión y la comprensión de los mecanismos responsables de la coalescencia.
El objetivo de este trabajo fue evaluar la coalescencia de una unión de NMP (compuesto por una matriz de PA6 y con nanosílice de diferentes porcentajes de silicio) mediante soldadura ultrasónica, así como realizar una aproximación acústica de la disipación de energía durante el proceso de soldadura. Se concluye que las muestras de NMP tienden a mostrar una mejor coalescencia a medida que aumenta el porcentaje de nanosílice, hasta un cierto límite. Por otro lado, cuanto mayor es el contenido de nanopartícula menor es la absorción de energía.
INTRODUCCIÓN
La soldadura ultrasónica es un proceso de unión por fusión ampliamente utilizado en la fabricación de piezas de polímero que pueden ser utilizadas en varios sectores industriales como en la industria automotriz, médica y aeroespacial. Estudios han demostrado las ventajas del proceso de soldadura ultrasónica en materiales compuestos basados en matrices de polímero, ya que presentan una mejor resistencia mecánica y bajo costo en comparación con otros termoplásticos. En la soldadura ultrasónica, la vibración mecánica de alta frecuencia se convierte en calor mediante la combinación de la superficie de contacto y la fricción intermolecular. De esta manera, se produce la coalescencia entre las piezas a soldar.
La soldadura ultrasónica se considera un proceso favorable para unir materiales compuestos termoplásticos. Por otro lado, los nanocompuestos de matriz polimérica han atraído un gran interés principalmente de la industria (como las industrias automotriz, aeroespacial y médica) e investigadores. Las intenciones están dirigidas a mejorar propiedades, como las propiedades mecánicas, térmicas y químicas, así como la interesante conductividad eléctrica y la reducción de costos en el proceso de fabricación.
La soldadura ultrasónica para termoplásticos está bien entendida, sin embargo, la literatura tiene pocos trabajos sobre la soldadura ultrasónica de materiales nanocompuestos. Por ejemplo, se investigó la soldadura ultrasónica de nanocompuestos de HDPE (polietileno de alta densidad) con 0, 3, 6 y 9% en peso de nanoclayo.
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