Rendre les filtres fonctionnels avec la technologie ultrasonique de Telsonic

Les filtres sont partout. Un large éventail de secteurs industriels utilisent différents types de filtres dans leurs usines de traitement ou dans le cadre de leurs procédures de fabrication de produits chimiques, de carburants, d'huiles hydrauliques, d'eau et de produits alimentaires. Le secteur médical a besoin de nombreux produits filtrants, des masques faciaux, des filtres respiratoires, des filtres pour appareils d'apnée du sommeil aux microfiltres pour les fluides corporels, y compris le sang et les systèmes de diagnostic.

La santé au travail est un autre domaine important pour la protection des filtres contre les particules et les gaz dans certains environnements de travail. De plus, les filtres sont des éléments de sécurité essentiels pour les pompiers et les opérations militaires afin d'assurer un air respirable propre. Un certain nombre de filtres différents sont également utilisés dans les véhicules que nous conduisons, des voitures domestiques aux véhicules de transport en commun et de terrassement, gardant les huiles et le carburant propres et l'air de la cabine exempt de pollen. L'aspirateur domestique a maintenant évolué pour avoir plus de filtration avec des filtres primaires et secondaires. Un facteur commun à tous ces filtres est qu'ils sont pour la plupart à usage unique, idéalement facilement recyclables et requis en grandes quantités.

Comme on peut l'imaginer, avec une telle gamme d'applications pour les filtres et la filtration, il existe une gamme tout aussi diversifiée de types de matériaux de filtre et un certain nombre de processus différents nécessaires à la fabrication du produit final. Les matériaux de filtration courants comprennent ceux fabriqués à partir de polyamide (nylon), de polypropylène et de polyester, bien que pour certaines applications, d'autres polymères et combinaisons de matériaux puissent être utilisés. Certains filtres sont constitués de plusieurs matériaux différents sous forme de stratifié. Cela peut comprendre une combinaison de polymères avec des matériaux fibreux naturels ou organiques tels que le coton ou des papiers spéciaux.

Les matériaux filtrants sont souvent classés comme tissés ou non tissés. Les non-tissés, généralement du polypropylène, peuvent être produits par filage ou fusion-soufflage, convertissant les polymères de base en un matériau fibreux textile de densités ou de tailles de pores différentes. Les microfiltres médicaux spécialisés à usage unique impliquent souvent des matériaux de type membrane monocouche ou multicouche où la taille des pores et l'épaisseur du matériau filtrant sont extrêmement petites avec des épaisseurs de membrane de 5 microns ou moins. Ces différents matériaux sont ensuite transformés en une gamme de formats et de conceptions de filtres. Certains d'entre eux sont plissés et d'autres sont du type à membrane en canevas plat ou même des combinaisons des deux en fonction de l'application individuelle.

C'est à ces étapes de traitement que la technologie ultrasonique est devenue le processus de choix pour la découpe, le scellement, le calandrage et l'assemblage des matériaux filtrants. La technologie ultrasonique offre aujourd'hui une approche de pointe pour la production de la plupart des produits de filtrage, et il existe de nombreux exemples de processus intégrés en tant que processus central dans des machines capables de fabriquer une gamme complète de tailles de composants de filtre.

La nature du processus ultrasonique permet d'améliorer l'efficacité, la qualité et l'ergonomie de l'opérateur, tout en offrant la possibilité d'acquérir des données de processus précieuses. Dans le soudage de filtres de type plissé, ces types de machines sont utilisés pour souder et sceller par ultrasons la partie de joint de lèvre longitudinale du matériau de membrane filtrante plissée pour former des éléments filtrants à section circulaire à noyau. Selon le type de filtre spécifique, cela peut impliquer de travailler avec une gamme de profondeurs de plis, généralement jusqu'à 50 mm inclus et des longueurs de filtre de 250 mm à 1500 mm. A ces variantes s'ajoute le nombre de plis qui se rapporte au diamètre de l'élément filtrant. La configuration de la machine peut être soit un simple chargement manuel d'un seul article, soit semi-automatique avec indexation multiple de la tête à ultrasons sur le support ou déplacement du support sous une tête statique. Les systèmes à ultrasons de cette configuration sont basés sur la presse USP3000E de Telsonic avec un générateur 20kHz MAG 3,6kW ou 4,8kW.

Une interface à écran tactile permet de modifier les paramètres de soudage du temps à l'énergie, à la puissance maximale et via un encodeur linéaire, à la distance ou à la distance absolue, ainsi qu'au soudage avec profilage en amplitude et en pression via une vanne proportionnelle. L'interface IHM permet l'entrée de la recette de soudage, le stockage de la recette et la configuration avec des affichages visuels et la capacité de sortir toutes les données d'évaluation de la soudure. Les installations de recette de soudage sont entièrement électroniques et incluent la sélection des données en collaboration avec le système de contrôle PLC / HMI principal de la machine.

Le calandrage de multicouches avec des têtes à ultrasons fonctionnant en continu est une autre application courante où les stratifiés peuvent être exécutés à grande vitesse en continu pour créer un média filtrant multicouche laminé prêt pour la production de cartouches/éléments filtrants en aval.

Pour les applications de découpe de filtres ou de membranes, qu'il s'agisse de types de canevas plats ou de matériaux formés en trois dimensions, le processus de découpe par ultrasons offre la possibilité de couper le produit à des vitesses plus élevées par rapport aux couteaux de découpe conventionnels, sans déformer ni déchirer le produit, tout en offrant un bord scellé non effiloché.

Avec la possibilité de choisir entre le processus ultrasonique linéaire traditionnel ou le système de torsion unique de Telsonic, SoniqTwist pour les petites membranes filtrantes médicales délicates, la technologie est capable d'effectuer non seulement des opérations de soudage, mais également des opérations de découpe et de découpe de matériaux sur une large gamme de types de matériaux.

Dans un monde où les entreprises doivent également tenir compte de l'impact de leurs processus de fabrication sur l'environnement, la technologie ultrasonique est un choix naturel en tant que processus rapide et propre, prenant en charge la recyclabilité, ne nécessitant aucun consommable d'interface commune et offrant les avantages supplémentaires de données de processus mesurables et traçables.