Caso práctico
Tiempos de proceso más cortos en la soldadura ultrasónica de metales
para la fabricación de baterías
En la producción industrial de baterías, los paquetes de láminas deben soldarse de forma rápida, fiable y reproducible. En esta aplicación a medida, se sueldan hasta 80 capas de lámina de cobre o aluminio. En las instalaciones de un fabricante de baterías, ya no era posible acelerar el proceso de soldadura existente sin comprometer su estabilidad. EUROSONIC analizó la aplicación con el objetivo de reducir significativamente el tiempo de proceso y, al mismo tiempo, garantizar resultados de soldadura estables y reproducibles.
El desafío
Las láminas finas y los paquetes de múltiples capas plantean grandes exigencias al proceso de soldadura. Las uniones deben ofrecer una alta resistencia mecánica y una conductividad eléctrica fiable. Con el sistema de ultrasonidos existente, no era posible garantizar un funcionamiento estable con tiempos de proceso inferiores a cinco segundos. Tampoco se obtuvo el resultado deseado aumentando aún más la fuerza o la amplitud.
Según las especificaciones de los fabricantes, tanto el generador como el convertidor utilizados anteriormente tenían una potencia nominal superior a la de los componentes EUROSONIC instalados posteriormente. Sin embargo, una mayor potencia nominal por sí sola no era suficiente para alcanzar de forma estable la velocidad de proceso requerida.
La solución
EUROSONIC analizó el proceso de soldadura existente y sustituyó específicamente el generador y el convertidor. El sonotrodo, el yunque, el material específico de la aplicación y el dispositivo de sujeción se mantuvieron sin cambios.
Se utilizaron un generador ultrasónico EUROSONIC de 5 kW y un convertidor EUROSONIC de 6 kW. Los componentes se integraron en el sistema de vibración ultrasónica existente y se adaptaron a la aplicación. Esto permitió mantener la configuración original y operar el proceso con tiempos de ciclo considerablemente más cortos.
El resultado: Un tiempo de proceso aproximadamente un 70 % menor
Tras la actualización, el tiempo de proceso se redujo de más de cinco segundos a tan solo 1,5 segundos. Al mismo tiempo, se logró un comportamiento del proceso más estable y reproducible en la aplicación descrita.
Un proceso de soldadura eficiente depende de la interacción entre el generador, el sistema de vibración ultrasónica, el material específico de la aplicación, el yunque y los parámetros del proceso. La potencia nominal de un componente individual por sí sola no refleja adecuadamente esta interacción.
Conclusión
Lo decisivo no es disponer de la mayor potencia nominal, sino los resultados obtenidos en la producción. En esta aplicación, EUROSONIC logró aumentar significativamente la velocidad del proceso y garantizar un funcionamiento estable. Este caso práctico demuestra el potencial de una tecnología ultrasónica adecuada, incluso dentro de una instalación existente.
Optimización específica de los procesos existentes
Cuando ya no es posible reducir los tiempos de proceso o un proceso de soldadura se vuelve inestable a velocidades más altas, no siempre es necesario sustituir toda la instalación. EUROSONIC analiza las aplicaciones existentes y evalúa qué ajustes son adecuados para los requisitos específicos de cada proceso.
Ejemplo de la evolución de la potencia y la energía durante la soldadura ultrasónica de baterías: La evolución temporal muestra el aporte controlado de energía durante el proceso de soldadura, así como el impulso final de liberación, todo ello en un intervalo de 1,5 segundos.
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