Rendere funzionali i filtri con la tecnologia a ultrasuoni di Telsonic

Apr 25, 2023

I filtri sono ovunque. Un'ampia gamma di settori industriali utilizza diversi tipi di filtri all'interno dei propri impianti di lavorazione o come parte delle procedure di produzione di prodotti chimici, carburanti, oli idraulici, acqua e prodotti alimentari. Il settore medico richiede molti prodotti filtranti, dalle maschere facciali, ai filtri respiratori, ai filtri per macchine per l'apnea notturna, ai microfiltri per fluidi corporei, compreso il sangue e i sistemi diagnostici.

La salute sul lavoro è un'altra grande area per la protezione dei filtri contro particelle e gas all'interno di determinati ambienti di lavoro e, inoltre, i filtri sono elementi di sicurezza essenziali per i vigili del fuoco e le operazioni militari per garantire aria respirabile pulita. Nei veicoli che guidiamo vengono utilizzati anche numerosi filtri diversi, dalle auto domestiche ai veicoli per il trasporto di massa e per il movimento terra, mantenendo gli oli e il carburante puliti e l'aria dell'abitacolo priva di pollini. L'aspirapolvere domestico si è ora evoluto per avere una maggiore filtrazione con filtri primari e secondari. Un fattore comune a tutti questi filtri è che sono per lo più monouso, idealmente facilmente riciclabili e richiesti in grandi volumi.

Come si potrebbe immaginare, con una gamma così ampia di applicazioni per filtri e filtrazione, esiste una gamma altrettanto diversificata di tipi di materiali filtranti e una serie di processi diversi necessari per fabbricare il prodotto finale. I materiali di filtrazione comuni includono quelli realizzati in poliammide (nylon), polipropilene e poliestere, sebbene per alcune applicazioni possano essere utilizzati altri polimeri e combinazioni di materiali. Alcuni filtri sono costituiti da diversi materiali in forma laminata. Questo può comprendere una combinazione di polimeri insieme a materiali fibrosi naturali o organici come cotone o carte speciali.

I materiali filtranti sono spesso classificati come tessuti o non tessuti. I non tessuti, tipicamente polipropilene, possono essere prodotti mediante lavorazione spunbond o melt-blown, convertendo i polimeri di base in un materiale fibroso tessile di diverse densità o dimensioni dei pori. I microfiltri medici specialistici monouso spesso coinvolgono materiali di tipo membrana a strato singolo o multistrato in cui la dimensione dei pori e lo spessore del materiale filtrante sono estremamente piccoli con spessori della membrana pari o inferiori a 5 micron. Questi diversi materiali vengono quindi trasformati in una gamma di formati e design di filtri. Alcuni di questi sono pieghettati e altri sono del tipo con membrana a tela piatta o addirittura combinazioni dei due a seconda dell'applicazione individuale.

È in queste fasi di lavorazione che la tecnologia ad ultrasuoni è diventata il processo di scelta per il taglio, la sigillatura, la calandratura e l'unione dei materiali filtranti. La tecnologia a ultrasuoni fornisce oggi un approccio all'avanguardia alla produzione della maggior parte dei prodotti filtranti e ci sono molti esempi di processo integrato come processo centrale all'interno di macchine in grado di produrre una gamma completa di dimensioni dei componenti filtranti.

La natura del processo ad ultrasuoni consente di migliorare l'efficienza, la qualità e l'ergonomia dell'operatore, fornendo al contempo l'opportunità di acquisire preziosi dati di processo. Nella saldatura di filtri di tipo pieghettato, questi tipi di macchine vengono utilizzate per saldare a ultrasuoni e sigillare la parte di cucitura longitudinale del labbro del materiale della membrana filtrante pieghettata per formare elementi filtranti a sezione circolare con nucleo. A seconda del tipo di filtro specifico, ciò può comportare il lavoro con una gamma di profondità di piega, in genere fino a 50 mm inclusi e lunghezze del filtro da 250 mm a 1500 mm. A queste varianti è abbinato il numero di pieghe correlato al diametro dell'elemento filtrante. La configurazione della macchina può essere semplice caricamento manuale di un singolo articolo o semiautomatica con indicizzazione multipla della testa ad ultrasuoni sul supporto o movimento del supporto sotto una testa statica. I sistemi ad ultrasuoni di questa configurazione si basano sulla pressa USP3000E di Telsonic completa di generatore MAG da 20kHz 3,6kW o 4,8kW.

Un'interfaccia touchscreen consente di modificare i parametri di saldatura da tempo a energia, potenza massima e, tramite encoder lineare, saldare per distanza o distanza assoluta, oltre a saldare con profilatura sia di ampiezza che di pressione tramite valvola proporzionale. L'interfaccia HMI consente l'immissione di ricette di saldatura, la memorizzazione delle ricette e l'impostazione con display visivi e la capacità di generare tutti i dati di valutazione della saldatura. Le strutture delle ricette di saldatura sono completamente elettroniche e includono la selezione dei dati in collaborazione con il sistema di controllo PLC/HMI principale della macchina.