Radio Frequency (RF) Welding
Saldatura a radiofrequenza
RF welding, also known as High Frequency (HF) welding or Dielectric welding, is a method of joining thin sheets of polar thermoplastic material together. It uses high frequency (13 to 100 MHz, typical 27.12MHz) electromagnetic energy to fuse the materials. The electric field causes the polar molecules found in some thermoplastics to oscillate and the energy generated by this process causes a temperature increase which results in melting of the materials. Appliying a pressure, a solid joint is achieved.
Because heat is generated internally within the material through molecular friction, only polar polymers such as PVC, polyurethane and certain copolymers, respond effectively to the process, while non-polar materials like polyethylene or polypropylene cannot be RF welded.
The energy is delivered through a shaped metal electrode (or die) that also defines the geometry of the weld and, where required, trims the surrounding excess material in the same operation, making the technique well suited to producing precise, decorative or complex seal patterns. Pressure is maintained on the electrode for a short period after the RF energy is switched off, allowing the melted material to cool and solidify under load, which is essential to achieving a strong, uniform and often airtight or liquid-tight bond, as used in applications such as blister packaging, inflatable products and medical or industrial pouches.
La saldatura a Radio Frequenza (RF), nota anche come saldatura ad alta frequenza (HF) o saldatura dielettrica, è un metodo per unire fogli sottili di materiale termoplastico polare. Utilizza energia elettromagnetica ad alta frequenza (da 13 a 100 MHz, tipicamente 27,12 MHz) per fondere i materiali. Il campo elettrico provoca l’oscillazione delle molecole polari presenti in alcuni termoplastici e l’energia generata causa l'aumento della temperatura che porta alla fusione dei materiali. Applicando una pressione, si ottiene un giunto solido.
Poiché il calore viene generato internamente al materiale tramite attrito molecolare, solo i polimeri polari come PVC, poliuretano e alcuni copolimeri, rispondono efficacemente al processo, mentre materiali non polari come polietilene o polipropilene non possono essere saldati a radiofrequenza.
L'energia viene erogata tramite un elettrodo metallico sagomato (o fustella), che definisce anche la geometria della saldatura e, se necessario, trancia contestualmente il materiale in eccesso, rendendo la tecnica adatta alla realizzazione di sigillature precise, decorative o dal disegno complesso. La pressione viene mantenuta sull'elettrodo per un breve periodo dopo lo spegnimento dell'energia RF, consentendo al materiale fuso di raffreddarsi e solidificarsi sotto carico, un passaggio essenziale per una saldatura solida, uniforme e spesso a tenuta d'aria o di liquidi, come nel caso di applicazioni quali blister, prodotti gonfiabili e sacche medicali o industriali.
Riferimento web (1)
https://www.productionengineering.com/industrial-microwave-rf/rf-sealing-theory.html
https://www.productionengineering.com/industrial-microwave-rf/rf-sealing-theory.html
Riferimento bibliografico
Yam, K. L. (Ed.). (2009). Encyclopedia of Packaging Technology (3rd ed.). Wiley