ES2258592T3 - Procedimiento para la soldadura por compactacion y maquina compactadora. - Google Patents
Procedimiento para la soldadura por compactacion y maquina compactadora.Info
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Abstract
Procedimiento para la soldadura por compactación de cordones, en particular extremos de cordones por compresión mecánica y en su caso por unión de los cordones con elementos eléctricos y de forma simultánea, anterior y/o posterior, por calentamiento por resistencia de los cordones que están dispuestos entre unas mordazas de cerámica dura, utilizando un electrodo que puede avanzar entre las mordazas de cerámica hacia el cordón, y de un contraelectrodo dispuesto detrás del cordón, caracterizado porque después del ciclo de soldadura por compactación las mordazas de cerámica se desplazan muy cerca del contraelectrodo y desprenden las impurezas.
Description
Procedimiento para la soldadura por compactación
y máquina compactadora.
La presente invención se refiere al sector de la
microsoldadura, en particular a la disposición de máquinas
compactadoras para comprimir extremos de cordones (máquinas
compactadoras de cordones) y unir los extremos de los cordones
mediante soldadura eléctrica con conductores eléctricos para la
fabricación de elementos eléctricos, en particular en la industria
de los proveedores de accesorios para vehículos automóviles.
Se conocen las máquinas compactadoras de
cordones, por ejemplo, a partir del documento EP 0 517 040 A1, que
da a conocer un procedimiento y una máquina según los conceptos
generales de las reivindicaciones 1 ó 5. En el caso del compactado
usual, se unen de modo permanente, por ejemplo, varios alambres de
cobre retorcidos (cordones) entre mordazas de un material cerámico
adecuado (eje X horizontal) y un par de electrodos (eje Z vertical)
aplicando una presión mecánica -un electrodo superior avanza de modo
similar a un vástago contra el cordón que se encuentra colocado
sobre un electrodo fijo inferior- y mediante calentamiento por
resistencia, con el componente eléctrico deseado utilizando
soldadura, sinterizado u otros métodos, en general en el intervalo
de KA comprendido entre 1 y 10. Dichos elementos pueden estar
realizados por ejemplo en aluminio, cobre o metales galvanizados y
de aleaciones, básicamente de materiales soldables. Este proceso que
además depende del material y de las condiciones de la
presión/temperatura durante la compactación, con el fin de
simplificar, en la descripción siguiente y en las reivindicaciones
se denomina "soldadura por compactación", aunque no siempre se
produce una licuación del metal, la que tampoco se requiere en todos
los casos para lograr una unión permanente y firme entre el extremo
del cordón y el componente.
Los inconvenientes de que adolecen estas
máquinas compactadoras conocidas son, entre otros, que después de
desconectar la corriente eléctrica, eliminar la presión y elevar el
electrodo superior quedan como remanentes en las mordazas de
cerámica o bien en las conformaciones de cerámica, partículas no
deseadas, como fragmentos de alambre desprendidos de los extremos
de cordones o restos metálicos tipo hojuelas, los que después de
algunos ciclos de trabajo hacen necesaria una complicada limpieza
de las mordazas o bien de las formas.
Los objetivos de la presente invención fueron,
entre otros, proporcionar un procedimiento y un dispositivo, con
los cuales fuera posible superar estos inconvenientes y realizar la
soldadura por compactación con trastornos menores, es decir, con
menos interrupciones, métodos de limpieza más sencillos, un tiempo
de uso más prolongado de los electrodos, formas más simples de
electrodos y rendimientos más altos.
A través de la presente invención, se alcanzan
estos y otros objetivos. Por lo tanto, un objetivo de la invención
es un procedimiento para la soldadura por compactación cordones de
electrodos, particularmente unos extremos de cordones de
electrodos, al comprimir mecánicamente y/o unir los extremos con
elementos eléctricos y de forma simultánea, anterior y/o posterior,
calentar por resistencia los cordones de electrodos que se ubican
entre mordazas de cerámica dura, utilizando un electrodo que puede
avanzar entre las mordazas de cerámica hacia el cordón de
electrodos y hacia un contraelectrodo ubicado detrás del cordón,
caracterizado porque después del ciclo de soldadura por
compactación las mordazas de cerámica se desplazan muy cerca del
contraelectrodo y desprenden las impurezas.
Preferentemente, en primer lugar avanza la
mordaza de cerámica (7) de movilidad vertical (en el eje Z) y luego
la mordaza de cerámica (5) de movilidad horizontal (en el eje X) a
lo largo del contraelectrodo fijo, a los efectos de desprender las
impurezas.
Otro objetivo de la presente invención es una
máquina soldadora por compactación que comprende unas mordazas de
cerámica (5; 7), cuya distancia entre sí (en el eje horizontal X) es
regulable, dos contraelectrodos entre sí, dispuestos en sentido
vertical respecto de las mordazas de cerámica, tratándose de un
electrodo superior (1) y uno inferior (2), cuya distancia entre sí
(en el eje vertical Z) es regulable, un dispositivo para insertar
en forma manual o automática los cordones de electrodos a soldar por
compactación y los elementos que se van a unir con éstos, y un
dispositivo de medición y control para controlar el procedimiento de
soldadura por compactación, caracterizado porque el dispositivo de
medición y control se conformó de modo tal que las mordazas de
cerámica pueden deslizarse a una distancia controlada del electrodo
(2) después de un ciclo de soldadura por compactación en el
electrodo (2) a los efectos de desprender impurezas.
La distancia del electrodo inferior al
desplazarse a lo largo de las mordazas de cerámica debe ser tan
grande como para permitir un juego entre las superficies, y por
ejemplo es de 0,2 a 3 mm, preferentemente de 1 a 1,5 mm.
El nuevo procedimiento para la soldadura por
compactación y la nueva máquina de soldadura por compactación a
continuación se explican con mayor detalle mediante las figuras I a
VI, en las cuales:
la figura 1 muestra un electrodo superior, de
avance vertical
la figura 2 muestra un electrodo inferior,
fijo
la figura 3 muestra una membrana para ajustar el
electrodo 1
la figura 4 muestra una corredera horizontal
(eje X) con
la figura 5 muestra su mordaza de cerámica,
la figura 6 muestra su corredera vertical (eje
Z) con
la figura 7 muestra su mordaza de cerámica.
El electrodo superior 1 montado en un cabeza
soldadora de punto, puede propulsarse en forma neumática o
eléctrica. El recorrido depende de la cabeza soldadora empleada (no
se representó en el dibujo) y puede ser de hasta aproximadamente 50
mm. El electrodo 1 se sujetó en continuidad de forma mediante un
excéntrico tensor y una placa tensora. Los soportes de electrodos
se dispusieron con enfriamiento por agua. La membrana está montada
entre el soporte de electrodos y la unidad propulsora. (Estos tres
elementos no se representaron en los dibujos).
En la posición representada en la Figura I, el
electrodo superior móvil 1 se encuentra en la posición básica. La
membrana 3 está estirada por el resorte. Las correderas X4 y Z6 con
sus correspondientes mordazas de cerámica 5 y 7 también se
encuentran en la posición básica.
En la Figura II, se representó en contraposición
a la Figura I, la corredera X 4 en posición operativa. El
desplazamiento de la posición básica a la posición operativa se
realiza en forma neumática o mediante un servomotor.
En la siguiente hoja de dibujos, la Figura III,
también el electrodo superior 1 se encuentra en posición operativa.
El procedimiento se realiza de forma neumática o mediante
servomotor. La corredera Z 6 avanza a la posición operativa. La
membrana 3 se encuentra comprimida por el resorte. La medida del
espacio de compactación 8 equivale a la compactación mecánica
realizada.
En la Figura IV se representó la forma de
realización descrita de la máquina de soldadura por compactación
según la invención, en la posición de mayor compresión. Después del
estiramiento de la membrana 3 se alcanzó el recorrido máximo del
electrodo superior 1. La medida de compactación en el eje X puede
regularse a través de un tornillo de tope 9 o por ejemplo mediante
una propulsión servo. La medida de compactación Z se controla a
través de una medición del recorrido al desconectar la corriente
eléctrica después de la compactación.
La posición que se representó en la siguiente
hoja de dibujos (figura V) muestra el electrodo superior i y la
corredera X 4 en su posición básica. La corredera Z 6 aún se
encuentra en la posición anterior a la posición de limpieza. La
membrana 3 está estirada por resorte. La mordaza de cerámica de la
corredera Z 6 aún se encuentra por encima del electrodo inferior
2.
En la Figura 6 finalmente, también la corredera
Z 6 se encuentra en la posición básica después del procedimiento de
limpieza. El recorrido de la corredera Z 6 se efectúa neumáticamente
o mediante un servomotor.
Las correderas pueden desplazarse en el sentido
del eje X (corredera 4) o bien en el sentido del eje Z (corredera
6). La propulsión por ejemplo se realiza en forma neumática,
hidráulica o por propulsión mediante motores eléctricos. Las
correderas preferentemente se realizan de acero. Las mordazas de
cerámica presentan una composición de cerámica dura, de preferencia
de cerámica para corte.
La etapa parcial mecánica del procedimiento de
compactación según la invención requiere por ejemplo, 2 segundos,
la siguiente etapa parcial abarca aproximadamente 1 segundo.
Con el procedimiento de la invención y el
dispositivo según la invención es posible efectuar la soldadura por
compactación de cordones de electrodos con interrupciones menores,
es decir en total en menos tiempo y con mayor rendimiento que en el
pasado. Debido al nuevo método sencillo de limpieza, se prolonga la
vida útil de los electrodos de soldadura utilizados y se logran
tiempos de utilización más prolongados de los electrodos. Mientras
que en los procedimientos y dispositivos que pertenecen al estado de
la técnica, es necesario utilizar formas complejas de electrodos
(p. ej. electrodos acodados), el método de la invención permite usar
electrodos con formas clásicas sencillas.
Claims (5)
1. Procedimiento para la soldadura por
compactación de cordones, en particular extremos de cordones por
compresión mecánica y en su caso por unión de los cordones con
elementos eléctricos y de forma simultánea, anterior y/o posterior,
por calentamiento por resistencia de los cordones que están
dispuestos entre unas mordazas de cerámica dura, utilizando un
electrodo que puede avanzar entre las mordazas de cerámica hacia el
cordón, y de un contraelectrodo dispuesto detrás del cordón,
caracterizado porque después del ciclo de soldadura por
compactación las mordazas de cerámica se desplazan muy cerca del
contraelectrodo y desprenden las impurezas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se desplaza, en primer lugar, la mordaza
de cerámica (7) que puede desplazarse verticalmente (en el eje Z) y
a continuación la mordaza de cerámica (5) que puede desplazarse
horizontalmente (en el eje X), a lo largo del contraelectrodo con el
fin de desprender las impurezas.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el desplazamiento se realiza de tal modo
que la distancia del electrodo inferior al pasar por las mordazas de
cerámica es de 0,2 a 3 mm, preferentemente de 1 a 1,5 mm.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en el caso de
que los cordones se unan con unos elementos eléctricos, tales
elementos eléctricos están realizados en aluminio, cobre o metales
galvanizados o aleaciones.
5. Máquina de soldadura por compactación, que
comprende unas mordazas de cerámica, cuya distancia entre sí se
puede regular en el eje horizontal X, dos electrodos enfrentados
entre sí, dispuestos perpendicularmente respecto a las mordazas de
cerámica, a saber un electrodo superior (1) y un electrodo inferior
(2), cuya distancia entre sí se puede regular en el eje vertical Z,
un dispositivo para insertar de forma manual o automática los
cordones que se van a soldar por compactación y en su caso los
elementos que se van a unir con éstos, y un dispositivo de medición
y control para controlar el procedimiento de soldadura por
compactación, caracterizada porque el dispositivo de
medición y control está diseñado de tal modo que después de un ciclo
de soldadura por compactación las mordazas de cerámica pueden
desplazarse a una distancia controlada del electrodo delante del
electrodo (2) con el fin de desprender impurezas.
Applications Claiming Priority (1)
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