Soldadura láser remota flexible: Movilidad eléctrica

En la soldadura láser remota de contactos eléctricos, celdas de batería y placas bipolares de celdas de combustible, existen diferentes desafíos para la tecnología de soldadura láser. Éstos son los siguientes:

Los retos en la soldadura de contactos eléctricos son, por un lado, la soldadura de diferentes materiales como el cobre y el aluminio, y por otro lado, su conexión plana en el menor espacio posible y máxima sección transversal de conexión para una óptima transmisión de corriente. Esto significa: Se debe realizar un gran número de conexiones cuyas superficies de unión tengan la mayor reproducibilidad posible. Las tolerancias que se producen inherentemente son normales en este caso y deben compensarse. Para ello, es importante que la trayectoria del rayo láser, generado por un escáner 2D, se pueda adaptar a la posición y tolerancia del componente. La oscilación de alta frecuencia también permite un control preciso de la geometría del cordón y la profundidad de soldadura. Una disciplina suprema es la soldadura de horquillas del estator en motores eléctricos, donde no se permite absolutamente ningún defecto.

Las conexiones herméticas son esenciales para el sellado final de las celdas de la batería y su integración en los módulos de la batería, y esto con tiempos de ciclo muy cortos. Para soldar celdas de batería, el rayo láser debe posicionarse y guiarse con precisión al contorno de soldadura. Si se superpone la oscilación al movimiento de soldadura para este propósito, es posible lograr un mejor puenteo de los espacios y compensar las tolerancias en el componente mientras se mantiene la misma profundidad de soldadura.

La placa bipolar es un componente con varias funciones. En la pila de combustible, tiene la función de guiar y separar el gas y sirve tanto de conexión eléctrica como de refrigeración. Para producir una placa bipolar, dos láminas de acero inoxidable muy delgadas se sueldan con láser en una junta superpuesta para formar una placa hermética. Una alta velocidad de soldadura asegura que la entrada de energía del rayo láser enfocado pueda actuar sobre las láminas de tal manera que el proceso de soldadura genere uniones seguras con poca distorsión. Los elementos ópticos de conformación de haz se pueden utilizar para optimizar la distribución de energía. De esta forma, se reducen las inestabilidades como montículos o crestas, que son irregularidades en los cordones de soldadura, la formación de poros y salpicadura, que pueden surgir de los exigentes parámetros del proceso.

Cuando se sueldan horquillas con láser, la cámara ScaVis es imprescindible. Para la soldadura láser de otros contactos, es un activo valioso.

La visión de alta calidad de la máquina proporciona una alta calidad del proceso, que debe estar garantizada al 100 %, especialmente cuando se sueldan horquillas. La cámara ScaVis de Blackbird garantiza que cada uno de los hasta 400 pares de pines se suelde sin errores. Detrás de esto hay un sistema confiable de detección y localización de los cables, que define las geometrías características del componente. Basado en las imágenes de la cámara, la ruta de soldadura se define y parametriza fuera de línea. Antes de que se inicie el proceso de soldadura por láser, el software RobotSyncUnit (RSU) compara los contornos reales de los componentes con el patrón almacenado. Tan pronto como se detecta una desviación fuera de los límites definidos y, por lo tanto, una posición de componente no permitida, el sistema envía una advertencia al control de la máquina e impide la soldadura.

Por supuesto, los datos de soldadura se documentan en el PLC del usuario y, por lo tanto, garantizan el seguimiento de los resultados de soldadura.

Debido a los procesos de adquisición ágiles y parcialmente subcontratados, un componente puede comprarse a diferentes proveedores en la producción automotriz. Dado que también se utilizan diferentes tecnologías de fabricación, las desviaciones de los componentes en los lotes de entrega están literalmente preprogramadas. Para estar preparado para todas las contingencias, el software del paquete de tecnología Blackbird contiene una gran cantidad de información de imágenes sobre un posible diseño del componente. La simulación del proceso de reconocimiento de imágenes permite la verificación de la configuración específica del programa de la cámara ScaVis para el nuevo lote.

Si un componente alguna vez cae fuera de los límites especificados, el sistema omite las soldaduras individuales. Esto evita soldaduras defectuosas, ya que esto destruiría irrevocablemente un componente. Si se omite una soldadura, la posibilidad de volver a trabajar permanece abierta. En tal caso, el operador del sistema puede colocar la soldadura manualmente en la interfaz del programa ScaVis. Si el tiempo del proceso es crítico, se le puede dar al controlador de nivel superior la orden de omitir las soldaduras para volver a trabajar el componente más adelante.

Cualquiera que desee un paquete de soluciones económico, fiable y bien pensado para la electromovilidad en la producción de automóviles está seguro con la oferta holística de ABICOR BINZEL y Blackbird. La tecnología altamente desarrollada y poderosa de Blackbird se puede utilizar internacionalmente en la industria automotriz a través de la red mundial de ventas y servicio de ABICOR BINZEL.

• Paquete de tecnología sofisticada
• Red internacional de expertos
• Soporte de aplicaciones y servicios en todo el mundo