En la fabricación de barras colectoras, los desarrolladores se enfrentan a un desafío central: crear conexiones que sean altamente conductoras de electricidad y extremadamente resistentes mecánicamente, de forma permanente, reproducible y en tiempos de ciclo cortos.
Ya sea en módulos de batería, electrónica de potencia o distribuidores de CC, las conexiones de barras colectoras deben ser capaces de soportar de forma segura las fuerzas de tracción, oscilaciones y ciclos térmicos. La falla de la conexión puede provocar una mayor resistencia de contacto, generación de calor o incluso falla del sistema.
La soldadura por ultrasonidos es una tecnología que está diseñada precisamente para cumplir con estos requisitos y ha demostrado su valor, particularmente donde se requiere la máxima resistencia.
Por qué la resistencia es un factor crítico para las barras colectoras
Las barras colectoras están sometidas a altas tensiones mecánicas y térmicas, por ejemplo debido a:
- cargas de tracción durante el contacto o debido a la oscilación
- fuerzas de cizallamiento durante la expansión térmica o cambios de carga dinámica
- influencias de ensamblaje y ciclos de acoplamiento repetidos
- micromovimientos a largo plazo, por ejemplo en aplicaciones para vehículos
Por lo tanto, la clave para una conexión permanentemente segura es
- alta resistencia mecánica, especialmente en la dirección de cizallamiento y pelado
- contacto homogéneo de gran superficie para una distribución óptima de la fuerza
- estabilidad durante toda la vida útil, incluso en condiciones cambiantes
Conexiones de barras colectoras especialmente fuertes de 5000 newtons y más
El proceso ultrasónico se basa en una combinación de oscilación de alta frecuencia y presión definida. Esto rompe mecánicamente la capa de óxido en la superficie de contacto y transforma el material a un estado plástico - sin ninguna fusión. El resultado es una conexión de bloqueo de material que permanece estable incluso bajo altas cargas.
Esta conexión soporta enormes fuerzas. Dependiendo de la naturaleza y el grosor de las barras colectoras, se pueden alcanzar 5000 N y más. Esto hace que las conexiones sean significativamente más robustas que con procesos comparables como la soldadura tradicional o la soldadura láser.
Otra ventaja es que la superficie de soldadura se puede diseñar de manera flexible, desde áreas localizadas hasta grandes superficies. Esto permite que la carga se distribuya uniformemente sobre varias capas o geometrías complejas. Este es un factor decisivo para la calidad de la unión, especialmente para barras colectoras anchas o multicapa.
Con nuestra Ultrasonic Power Stack 12 kW se dispone de fuerzas de soldadura de hasta 10 000 N. Esto proporciona suficiente potencia para unir de forma confiable incluso conexiones grandes de cobre-aluminio con un alto espesor de material.
Esto no solo permite altas resistencias, sino también seguridad en el proceso de soldadura en ciclos cortos, incluso con configuraciones bimetálicas exigentes.
Conclusión: la soldadura por ultrasonidos crea conexiones confiables, incluso bajo carga máxima
Cuando las conexiones de barras colectoras tienen que cumplir con los más altos requisitos mecánicos y eléctricos, la soldadura por ultrasonidos es la opción adecuada. El proceso es rápido, confiable y altamente personalizable, tanto en términos de geometría como de rendimiento del proceso.
Las ventajas más importantes de un vistazo:
✅ Conexiones mecánicamente muy resistentes, incluso con metales mixtos
✅ Fuerzas de soldadura de hasta 10 000 N con la Herrmann Power Stack 12 kW
✅ Gran zona de soldadura configurable para una distribución óptima de la fuerza
✅ Sin fases frágiles, sin soldadura, sin deformación por calor
✅ Conexiones estables en la dirección de cizallamiento y pelado
✅ Reproducible, automatizado, rápido
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