Cómo hacer que los filtros funcionen con la tecnología ultrasónica de Telsonic

Apr 25, 2023

Los filtros están en todas partes. Una amplia gama de sectores industriales utilizan diferentes tipos de filtros dentro de sus plantas de procesamiento o como parte de sus procedimientos de fabricación de productos químicos, combustibles, aceites hidráulicos, agua y alimentos. El sector médico requiere muchos productos filtrantes, desde máscaras faciales, filtros respiratorios, filtros para máquinas de apnea del sueño hasta microfiltros para fluidos corporales, incluida sangre y sistemas de diagnóstico.

La salud ocupacional es otra gran área para la protección de filtros contra partículas y gases dentro de ciertos entornos de trabajo y, además, los filtros son elementos de seguridad esenciales para los bomberos y las operaciones militares para garantizar un aire respirable limpio. También se utilizan una serie de filtros diferentes en los vehículos que conducimos, desde automóviles domésticos hasta vehículos de transporte masivo y movimiento de tierras, manteniendo los aceites y el combustible limpios y el aire de la cabina libre de polen. La limpieza por aspiración doméstica ahora ha evolucionado para tener más filtración con filtros primarios y secundarios. Un factor común con todos estos filtros es que en su mayoría son de un solo uso, idealmente fáciles de reciclar y se requieren en grandes volúmenes.

Como se puede imaginar, con una gama tan amplia de aplicaciones para filtros y filtración, existe una gama igualmente diversa de tipos de materiales de filtro y una serie de procesos diferentes necesarios para fabricar el producto final. Los materiales de filtración comunes incluyen aquellos fabricados con poliamida (nylon), polipropileno y poliéster, aunque para ciertas aplicaciones se pueden usar otras combinaciones de polímeros y materiales. Algunos filtros están hechos de varios materiales diferentes en forma de laminado. Esto puede comprender una combinación de polímeros junto con materiales fibrosos naturales u orgánicos, como algodón o papeles especiales.

Los materiales de filtro a menudo se clasifican como tejidos o no tejidos. Los no tejidos, típicamente polipropileno, se pueden producir mediante un proceso de spunbond o soplado en fusión, convirtiendo los polímeros básicos en un material fibroso textil de diferentes densidades o tamaños de poro. Los microfiltros médicos especializados de un solo uso a menudo involucran materiales de tipo membrana de una o varias capas donde el tamaño de los poros y el grosor del material del filtro son extremadamente pequeños con grosores de membrana de 5 micras o menos. Estos diferentes materiales luego se procesan en una variedad de formatos y diseños de filtros. Algunos de estos son plisados ​​y otros son del tipo de membrana de malla plana o incluso combinaciones de los dos dependiendo de la aplicación individual.

Es en estas etapas de procesamiento donde la tecnología ultrasónica se ha convertido en el proceso elegido para cortar, sellar, calandrar y unir materiales filtrantes. La tecnología ultrasónica actual proporciona un enfoque de vanguardia para la producción de la mayoría de los productos de filtro, y hay muchos ejemplos del proceso que se integra como el proceso central dentro de las máquinas que son capaces de fabricar una amplia gama de tamaños de componentes de filtro.

La naturaleza del proceso ultrasónico hace posible mejorar la eficiencia, la calidad y la ergonomía del operador, al tiempo que brinda la oportunidad de adquirir datos valiosos del proceso. En la soldadura de filtros de tipo plisado, este tipo de máquinas se utilizan para soldar y sellar ultrasónicamente la parte de la costura del labio longitudinal del material de la membrana del filtro plisado para formar elementos de filtro de sección circular con núcleo. Dependiendo del tipo de filtro específico, esto puede implicar trabajar con una variedad de profundidades de pliegues, generalmente de hasta 50 mm inclusive, y longitudes de filtro de 250 mm a 1500 mm. Combinado con estas variantes, está el número de pliegues que se relacionan con el diámetro del elemento filtrante. La configuración de la máquina puede ser una carga manual simple de un solo elemento o semiautomática con indexación múltiple del cabezal ultrasónico sobre el medio o movimiento del medio bajo un cabezal estático. Los sistemas ultrasónicos de esta configuración se basan en la prensa USP3000E de Telsonic completa con un generador MAG de 3,6 kW o 4,8 kW de 20 kHz.

Una interfaz de pantalla táctil permite cambiar los parámetros de soldadura de tiempo a energía, potencia máxima y, a través de un codificador lineal, soldar por distancia o distancia absoluta, además de soldar con perfiles de amplitud y presión a través de una válvula proporcional. La interfaz HMI permite la entrada de recetas de soldadura, el almacenamiento de recetas y la configuración con pantallas visuales y la capacidad de generar todos los datos de evaluación de soldadura. Las instalaciones de recetas de soldadura son totalmente electrónicas e incluyen la selección de datos en colaboración con el sistema de control PLC/HMI principal de la máquina.

El calandrado de capas múltiples con cabezales ultrasónicos de funcionamiento continuo es otra aplicación común en la que los laminados se pueden ejecutar a velocidad continua para crear medios filtrantes de capas múltiples laminados listos para la producción de elementos/cartuchos de filtro aguas abajo.

Para aplicaciones de corte de filtros o membranas, ya sean tipos de malla plana o materiales formados tridimensionalmente, el proceso de corte ultrasónico ofrece la capacidad de cortar el producto a velocidades más altas en comparación con las cuchillas de corte convencionales, sin deformar ni rasgar el producto, mientras que al mismo tiempo proporciona un borde sellado que no se deshilacha.

Con la capacidad de seleccionar entre el proceso ultrasónico lineal tradicional o el exclusivo sistema de torsión de Telsonic, SoniqTwist para membranas de filtros médicos pequeños y delicados, la tecnología es capaz de realizar no solo operaciones de soldadura, sino también operaciones de corte y sellado de materiales en una amplia gama. de tipos de materiales.

En un mundo en el que las empresas también deben considerar el impacto que sus procesos de fabricación tienen en el medio ambiente, la tecnología ultrasónica es una opción natural como un proceso rápido y limpio, que respalda la reciclabilidad, no requiere consumibles de interfaz conjunta y brinda los beneficios adicionales de medibles y rastreables. procesar datos.