ES2318369T3 - Procedimiento para producir una conexion electrica entre un conductor de aluminio y un elemento de contacto. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para producir una conexión eléctrica entre un conductor de aluminio (4) y un elemento de contacto (2), en el que un extremo (6) desaislado del conductor de aluminio (4) se coloca en el elemento de contacto (2) y establece contacto eléctrico con ése, y en el que el conductor de aluminio (4) se aprisiona en el elemento de contacto (2) por conformado de éste para desarrollar un alivio mecánico de tracción, estando prevista una reserva de un medio de establecimiento de contacto (8) y se calienta el medio de establecimiento de contacto (8) al menos hasta la región de su temperatura de fusión, de modo que mediante el medio de establecimiento de contacto (8) se produce, para la formación del contacto eléctrico, una unión material entre el extremo (6) desaislado y el elemento de contacto (2), caracterizado porque el elemento de contacto (2) se conforma simultáneamente o a continuación.

Description

Procedimiento para producir una conexión eléctrica entre un conductor de aluminio y un elemento de contacto.
El invento trata de un procedimiento para producir una conexión eléctrica entre un conductor de aluminio y un elemento de contacto, en el que un extremo desaislado del conductor de aluminio se coloca en el elemento de contacto y establece contacto eléctrico con ése, y en el que el conductor de aluminio se aprisiona en el elemento de contacto por conformado de éste para desarrollar un alivio mecánico de tracción.
De la DE 199 02 405 A1, así como de la DE 33 16 563 A1 y de la GB 1 329 634, se obtiene en cada caso un procedimiento de esta índole. En este caso está previsto que un conductor de aluminio, que se compone de varios hilos trenzados estañados, primeramente se aprisiona en forma mecánica en un casquillo de engarce. Luego del aprisionado mecánico que tiene lugar por conformado del casquillo de engarce, el casquillo de engarce se suelda con estaño, o se lo une por soldadura, con el conductor estañado de aluminio.
Particularmente en el campo de la automoción se realizan esfuerzos considerables para el ahorro de peso. Un medio para ello es el empleo de conductores de aluminio en lugar de los conductores de cobre previstos por otra parte usualmente. Siempre que aquí se hable de conductores de aluminio o cobre se entiende por ello, que los conductores se componen en gran parte de aluminio/cobre o de una aleación de aluminio/cobre. Debido al peso específico del aluminio, que es notablemente más bajo, puede lograrse un ahorro de peso.
Dado que en combinación con el oxígeno del aire el aluminio forma una capa de óxido que cubre el conductor de aluminio y que exhibe una conductibilidad, que sólo es reducida, el establecimiento de contacto de un conductor de aluminio es problemático. En el establecimiento de contacto del conductor de aluminio con un elemento de contacto debe estar asegurado para una resistencia de contacto lo más reducida posible, que la capa de óxido esté removida al menos en gran parte en la zona de la superficie de contacto entre el conductor de aluminio y el elemento de contacto.
El invento tiene el objetivo de posibilitar un establecimiento de contacto, que sea fácil de producir y seguro, así como que tenga una eficacia de larga duración, con reducida resistencia de contacto entre un conductor de aluminio y un elemento de contacto.
Este objetivo se consigue según el invento por el procedimiento según la reivindicación 1. De acuerdo con ello se coloca un extremo desaislado del conductor de aluminio en el elemento de contacto y se establece un contacto eléctrico con ése. Para formar el contacto eléctrico está prevista una reserva de un medio de establecimiento de contacto, calentándose el medio de establecimiento de contacto al menos hasta la región de su temperatura de fusión, de modo que esté presente preferentemente en estado líquido por fusión. Con el subsiguiente enfriamiento y endurecimiento del medio de establecimiento de contacto, particularmente estaño o una aleación de estaño, se produce una unión material entre el conductor de aluminio y el elemento de contacto. Para formar el contacto eléctrico, el conductor de aluminio se sumerge por ello particularmente en un baño de fusión del medio de establecimiento de contacto que está alojado en el elemento de contacto. El calentamiento del medio de establecimiento de contacto tiene lugar en este caso, por ejemplo, mediante irradiación por un campo de alta frecuencia, por irradiación de una luz altamente energética (luz láser), o también directamente por medio de una llama o por medio de otro elemento calefactor.
Además, el elemento de contacto se conforma mecánicamente durante o a continuación de la formación del contacto eléctrico, de modo que el conductor de aluminio se aprisiona en el elemento de contacto para desarrollar un alivio mecánico de tracción.
Por la puesta a disposición de una reserva de medio licuefacto de establecimiento de contacto y la "inmersión" de los hilos trenzados, que usualmente están estañados, del conductor de aluminio, se establece entre el conductor de aluminio y el elemento de contacto un buen contacto eléctrico con baja resistencia de contacto. En este caso, el elemento de contacto usualmente también está estañado en su superficie interna. Por medio de la elección de la cantidad de medio de establecimiento de contacto se ajusta en este caso de manera favorable, la profundidad de penetración del medio de establecimiento de contacto entre los distintos hilos trenzados y, por consiguiente, la superficie de contacto con los hilos trenzados.
Otra ventaja determinante debe verse en el conformado simultáneo o posterior del elemento de contacto. Porque, por un lado, debido al medio de establecimiento de contacto calentado también está calentado el elemento de contacto, de modo que puede tener lugar un conformado, que es fiable en lo que respecta al procedimiento, sin daño de material y particularmente sin formación de fisuras. También debe verse una ventaja especial en el hecho de que el establecimiento de contacto mediante el desarrollo de la unión material, la cual requiere el calentamiento del medio de establecimiento de contacto, no tiene lugar después del conformado. Porque el calor necesario para la licuefacción del medio de establecimiento de contacto conduciría en este caso en el elemento de contacto ya conformado posiblemente a relajaciones en la estructura de material de la zona conformada, de modo que se debilita la fuerza de aprisionamiento mecánica. De este modo estaría amenazada particularmente la eficacia de larga duración del alivio mecánico de tracción. En el procedimiento descrito aquí, por consiguiente, las funciones del desarrollo del alivio mecánico de tracción, por un lado, y de la formación del contacto eléctrico, por el otro, están separadas una de otra y no se afectan de manera desfavorable.
Según un perfeccionamiento conveniente, el elemento de contacto se conforma en una zona de conformado que está distanciada de una zona de establecimiento de contacto, en la que tiene lugar el establecimiento de contacto. Esta medida sirve por otra parte para separar la función mecánica de la eléctrica. Particularmente está asociada con ello la ventaja de que el contacto formado antes del conformado, particularmente mediante estaño o una aleación de estaño, no se afecta por el ejercicio de la presión necesaria para el conformado. La zona de establecimiento de contacto no está expuesta a ninguna acción de presión, de modo que no existe ningún peligro de un fluir posterior del medio de establecimiento de contacto, por lo cual podría desmejorarse el establecimiento de contacto eléctrico.
Preferentemente, el elemento de contacto se calienta adicionalmente en la zona de conformado para posibilitar un conformado, que sea cuidadoso con el material, con un comportamiento mejorado de fluencia, que no tenga formación de fisuras, en comparación con un conformado en frío. Convenientemente, el medio de establecimiento de contacto se calienta hasta aproximadamente 280ºC como máximo. Por medio de esta medida se evita un daño de un aislamiento del conductor de aluminio.
Adicionalmente, el aislamiento puede protegerse por medio de dispositivos de apriete especiales u otros mecanismos de protección. A una temperatura de 280ºC está garantizada en forma segura una fusión al usar estaño o una aleación de estaño, dado que la temperatura de fusión del estaño se encuentra aproximadamente en 232ºC y la temperatura de fusión de una aleación de estaño con 10% de cinc se encuentra en aproximadamente 198ºC.
Alternativamente a la utilización de una aleación de estaño también puede utilizarse por principio, una pasta de soldadura como medio de establecimiento de contacto, la cual a 280ºC está presente en estado líquido por fusión. Sin embargo, existe en este caso la exigencia de que la pasta de soldadura exhiba fundentes, que sean libres de halógenos, no corrosivos para evitar una corrosión ulterior de la unión soldada.
Según un perfeccionamiento conveniente, al menos una zona parcial del extremo desaislado del conductor de aluminio se estaña particularmente antes de la formación del contacto eléctrico. Según una primera configuración favorable, la zona parcial a estañar se calienta para ello en forma ultrarrápida y a continuación se la sumerge en un baño de estaño. Preferentemente, la pieza parcial se calienta en este caso a aproximadamente 400ºC o más. En este caso es una ventaja si la pieza parcial se calienta en forma ultrarrápida en un tiempo < 1 segundo. Este calentamiento rápido puede tener lugar en forma inductiva por medio de irradiación por un campo de alta frecuencia o también por medio de la utilización de una luz láser de alta energía. El calentamiento ultrarrápido conduce a un comportamiento diferenciado de alargamiento del aluminio y de la capa de óxido. Por ello, en la capa de óxido se forman microfisuras, en las que en la posterior inmersión en el baño penetra estaño y se infiltra en la capa de óxido, de modo que ésta se desprende y el aluminio puro está recubierto extensamente en toda la superficie con el medio de establecimiento de contacto. Para impedir la formación de una nueva capa de óxido después del calentamiento ultrarrápido y hasta la inmersión en el baño, está prevista preferentemente una atmósfera protectora.
Según una segunda configuración preferente, el estañado de la pieza parcial tiene lugar por medio de un estañado por ultrasonido en un baño de estaño. Bajo ello se entiende que la pieza parcial está sumergida en un baño de estaño y que se modulan ondas de ultrasonido apropiadas que exhiben particularmente una amplitud > 10 \mum. Para ello se utilizan generadores de ultrasonido conformados apropiadamente. Este modo de estañado aprovecha el hecho de que por la irradiación de ultrasonido se forman en el baño de estaño pequeñas cavidades, llamadas cavitaciones, que colapsan en forma explosiva. En este caso se producen localmente fuerzas compresivas considerables que conducen a un deterioro y a un desprendimiento de la capa de óxido, de modo que el aluminio puro se moja nuevamente por el estaño en forma extensa en toda la superficie.
Según una segunda configuración preferida para el estañado se sumerge el conductor de aluminio en un baño de estaño y se separa o se corta una parte del conductor de aluminio en el baño de estaño. En este caso, es determinante que por la separación en el baño de estaño se forma una superficie "fresca" de separación o de corte, la cual se moja con estaño en forma directa y sin contacto con el oxígeno del aire. Por medio de esta medida está garantizado que la superficie de corte se estaña en su totalidad. En una dirección de corte perpendicular a la dispersión longitudinal de cada uno de los hilos trenzados, la superficie de corte es análoga a la sección, de modo que en lo que respecta a la superficie de contacto eléctrico no tiene lugar ninguna reducción de la superficie de sección en la zona de establecimiento de contacto. Convenientemente puede estar previsto en este caso que las distintas trenzas se corten en forma diagonal a su orientación longitudinal, de modo que la superficie de corte sea más grande que la superficie de sección.
Con respecto al conformado del elemento de contacto está previsto en un perfeccionamiento preferido que el procedimiento de conformado tenga lugar en un tiempo de conformado muy breve que se encuentra en la región de los \mus, particularmente en la región de hasta aproximadamente 10 \mus. La ventaja determinante en un conformado rápido tal, debe verse en el hecho de que los distintos hilos trenzados del conductor de aluminio se comportan no tanto como hilos trenzados sólidos, sino mucho más como un líquido, de modo que los distintos hilos trenzados se aglutinan y funden uno con otro. Este efecto es comparable con el de un proyectil que perfora una placa metálica a gran velocidad. En el sistema de referencia del proyectil, la placa metálica no se presenta como sustancia sólida. Más bien, el proyectil perfora la placa metálica como un líquido.
Con el conformado abrupto del elemento de contacto existe la posibilidad particularmente favorable de ocasionar también el establecimiento de contacto eléctrico simultáneamente con el desarrollo del alivio mecánico de tracción. En este caso se prescinde favorablemente inclusive de la utilización del medio de establecimiento de contacto, como también del estañado del conductor de aluminio. Determinante para ello es nuevamente la alta velocidad en el procedimiento de conformado y las presiones muy altas asociadas con ello, que llevan a que se desprenda la capa de óxido y tenga lugar, tanto una unión en arrastre de fuerza como una unión de contacto eléctrica directa entre el elemento de contacto y el conductor de aluminio. Este conformado abrupto puede utilizarse en lugar de uno lento, usual en combinación con un medio de establecimiento de contacto. Independientemente de ello, este conformado abrupto también puede utilizarse como posibilidad autónoma para la configuración de la unión entre el elemento de contacto y el conductor de aluminio con la formación simultánea de una conexión mecánica y eléctrica.
Para la formación de una buena unión de contacto eléctrico está previsto convenientemente que la superficie interna del elemento de contacto sea áspera o estructurada. Por medio de esta aspereza o estructuración se lesiona y penetra adicionalmente la capa de óxido del conductor de aluminio al conformarlo y aprisionarlo, de modo que en la zona de conformado entre el elemento de contacto y el conductor de aluminio tiene lugar un establecimiento de contacto. La superficie interna del elemento de contacto está provista en este caso, por ejemplo, de ranuras o filetes de rosca que preferentemente son de cantos vivos. En el conformado, estas ranuras o filetes de rosca entrecortan por ello en cierto modo cada uno de los hilos trenzados. Por el entrecorte se genera al mismo tiempo un alivio mecánico adicional de tracción. Este establecimiento de contacto puede tener lugar además del establecimiento de contacto mediante el medio de establecimiento de contacto o también como establecimiento de contacto autónomo. Particularmente en la configuración autónoma sin utilización del medio de establecimiento de contacto puede realizarse sin problemas, por medio del conformado abrupto y la formación simultánea de la conexión eléctrica y mecánica, un procedimiento automatizado, es decir una fijación automatizada, con velocidades de ciclo muy altas, del elemento de contacto al conductor de aluminio.
Para el conformado abrupto está previsto según una primera fabricación preferida que el conformado tenga lugar por medio de magnetocompresión, conformado magnético rápido. En la magnetocompresión se generan campos magnéticos muy elevados en el elemento de contacto a conformar, de modo que en el elemento de contacto se inducen corrientes elevadas que nuevamente forman un campo magnético, de modo que el elemento de contacto se repele y, de este modo, se conforma debido a la fuerza de Lorenz. El elemento de contacto está preformado para ello, por ejemplo, a la manera de un casquillo o un casquillo hendido, en el que se coloca el conductor de aluminio. El campo magnético aplicado exteriormente conduce en este caso a un conformado, que está dirigido radialmente hacia dentro del casquillo, de modo que el conductor de aluminio se aprisiona. Por medio de la magnetocompresión pueden alcanzarse al elegir campos magnéticos apropiados presiones hasta en la región de por ejemplo 2000 bar. Dado que en este caso no son necesarios elementos mecánicos de conformado, el elemento de contacto no se daña a pesar de estas presiones
altas.
En una segunda variante favorable de fabricación, el conformado abrupto tiene lugar con ayuda de un elemento de conformado por medio de moldeo mecánico por impacto. Convenientemente, el elemento de conformado impacta sobre el elemento de contacto a una velocidad > 5 m/seg, particularmente > 10 m/seg. Las prensas hidráulicas convencionales no logran esas velocidades y por ello no son apropiadas para el conformado abrupto. Las velocidades para el elemento de conformado se generan en este caso preferentemente sólo por el peso, es decir, el elemento de conformado, que por ejemplo, está conformado como punzón o garra, impacta a la manera de una guillotina sobre el elemento de contacto a conformar.
Se prefiere además, la unión entre el conductor de aluminio y el elemento de contacto aislada contra humedad. En este caso se coloca una manguera de contracción o la unión se recubre con un esmalte aislador o un adhesivo aislador.
Ejemplos de fabricación del invento se explican a continuación detalladamente en base a las figuras. Se muestra en cada caso en representaciones esquemáticas y muy simplificadas:
la figura 1, una unión entre un elemento de contacto y un conductor de aluminio,
la figura 2, una representación en sección del elemento de contacto con el conductor de aluminio para ilustrar la magnetocompresión,
la figura 3, una representación en sección del elemento de contacto con el conductor de aluminio para ilustrar el conformado mediante moldeo por impacto,
las figuras 4 hasta 6, diagramas de flujo de carácter ejemplar para diferentes desarrollos de procedimiento.
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En las figuras, las piezas que actúan de igual forma están provistas del mismo carácter de referencia.
En la figura 1 está representada una unión, que ya está terminada, entre un elemento de contacto, que particularmente es de cobre y está conformada como terminal de cable, y un conductor de aluminio 4. El elemento de contacto 2 está conformado en este caso a la manera de un casquillo y exhibe un espacio de alojamiento, en el que está introducido un extremo 6 desaislado del conductor de aluminio 4. En el extremo 6, los distintos hilos trenzados del conductor de aluminio 4 están al descubierto. Los hilos trenzados están estañados al menos en su zona parcial frontal. Entre el extremo frontal de los hilos trenzados y la pared posterior o el fondo del elemento de contacto 2 se prevé una reserva o un reservorio de un medio de establecimiento de contacto 8. Particularmente está previsto con este caso estaño o una aleación de estaño. Mediante la aleación de estaño tiene lugar el establecimiento de contacto eléctrico entre el conductor de aluminio 4 y el elemento de contacto 2. En este caso, la superficie interna del elemento de contacto 2 preferentemente también está preestañada.
Para la formación del contacto se introduce la aleación de estaño en el elemento de contacto 2 y se la funde. A continuación o también ya antes de la fusión se introduce el conductor de aluminio 4 con el extremo 6 desaislado en el elemento de contacto 2. Particularmente se sumergen los extremos frontales de los hilos trenzados en la aleación de estaño 8 fundida. Después del enfriamiento existe por ello una unión de materiales firmemente ligados entre el elemento de contacto 2 y cada uno de los hilos trenzados del conductor de aluminio 4. En la zona del medio de establecimiento de contacto 8 y de los extremos frontales de los hilos trenzados está formada una zona de establecimiento de contacto 10.
Distanciada de la zona de establecimiento de contacto 10 está prevista una zona de conformado 12, dentro de la cual tiene lugar el conformado del elemento de contacto 2. La figura 1 ya muestra aquí el estado conformado, en el que una pieza parcial 14 conformada del elemento de contacto 2 penetró en el extremo 6 desaislado. Por medio de esta medida, el conductor de aluminio 4 se aprisiona en el elemento de contacto 2, por lo cual está formado un alivio mecánico de tracción efectivo. Después de la formación de la conexión eléctrica, así como mecánica, entre el elemento de contacto 2 y el conductor de aluminio 4, la zona de unión en el ejemplo de fabricación se encierra con una manguera de contracción 16 como aislamiento contra la humedad.
Para el proceso de conformado está previsto que el elemento de contacto 2 se caliente al menos en la zona de conformado 12. Para ello está previsto un elemento calefactor 18 que en el ejemplo de fabricación está formado por dos piezas y a la vez sirve también para el calentamiento del medio de establecimiento de contacto 8 hasta la región de su temperatura de fusión. En el ejemplo de fabricación, el elemento calefactor 18 está subdividido en dos zonas de funcionamiento que están conformadas para los diferentes requerimientos, es decir el calentamiento de la reserva 8 y el calentamiento del elemento de contacto 2. Alternativamente a ello también puede estar previsto únicamente un elemento calefactor 18 para el calentamiento del medio de establecimiento de contacto 8. En este caso tiene lugar obligadamente también un calentamiento del elemento de contacto 2. En el ejemplo de fabricación de la figura 1 está previsto además un generador de ultrasonido 20. Éste sirve para la formación de la función eléctrica por medio del estañado de hilos trenzados, que no están estañados, mediante la irradiación con ultrasonido cuando los hilos trenzados están sumergidos en la reserva en estado líquido por fusión. En este caso, el elemento de contacto está adecuadamente fijado en forma mecánica o acoplado en forma acústica a un sonotrodo de ultrasonido para la transmisión de las energías de ultrasonido requeridas.
Por el establecimiento de contacto eléctrico, que tiene lugar particularmente en orden de sucesión temporal, y el conformado del elemento de contacto 2, así como además por la separación espacial de la zona de establecimiento de contacto 10 de la zona de conformado 12, las funciones del establecimiento de contacto eléctrico, por un lado, y de la puesta a disposición de un alivio mecánico de tracción, por el otro, se separan una de otra en forma eficaz. Estas dos funciones no se afectan por ello en forma desfavorable. Puesto que a través del conformado, que tiene lugar después del calentamiento del medio de establecimiento de contacto 8, está excluido el peligro de que la zona conformada del elemento de contacto 2 se relaje y se debilite por una introducción de calor. Por medio de la separación espacial de la zona de conformado está además asegurado que el estaño enfriado no fluya por la acción de presión que tiene lugar en el proceso de conformado, lo cual puede conducir a un debilitamiento no deseado del establecimiento de contacto eléctrico y a un incremento de la resistencia de contacto.
El proceso de conformado puede tener lugar de modo convencional por medio de compresión mecánica o hidráulica de elementos de conformado contra el elemento de contacto 2. Alternativamente a este conformado convencional está previsto en el ejemplo de fabricación según la figura 2 un conformado mediante magnetocompresión. Es decir, que en este caso se genera, por medio de bobinas inductoras 22, un campo magnético muy fuerte en la zona externa directa del elemento de contacto 2, de modo que en el elemento de contacto 2 conductivo se inducen corrientes y se forma la fuerza de Lorenz. Ésta actúa sobre el elemento de contacto 2 en la dirección de las flechas representadas en la figura 2 y causa de este modo el conformado del elemento de contacto 2.
Alternativamente a ello está previsto, según el ejemplo de fabricación según la figura 3, para el conformado, un llamado moldeo mecánico por impacto. En éste, un elemento de conformado 24 se golpea a muy alta velocidad contra el elemento de contacto. En el ejemplo de fabricación, el elemento de conformado 24 está conformado con forma de punzón. En el lado opuesto del elemento de contacto 2 está dispuesto un contraelemento 26 que particularmente también puede actuar conformando para el proceso de conformado. La alta velocidad del elemento de conformado 24 en dirección del sentido de flecha mostrado en la figura 3 se logra preferentemente sólo por la aceleración debida a la gravitación. Alternativamente a esto existe la posibilidad de acelerar el elemento de conformado 24 por impulsión neumática con ayuda de un mecanismo de percusión e impacto o pirotécnicamente.
En los procesos de conformado representados en las figuras 2 y 3 tiene lugar un conformado muy rápido con una duración en la región de los \mus. Por medio del conformado abrupto se logra el efecto particular de que los distintos hilos trenzados se unen firmemente ligados uno con otro.
Los procesos abruptos de conformado de acuerdo con las figuras 2 y 3 pueden por ello tener lugar, junto con la conexión mecánica, también para el establecimiento del contacto eléctrico en forma adicional o alternativa al establecimiento de contacto eléctrico mediante el medio de establecimiento de contacto 8. Para ello, la superficie interna del elemento de establecimiento de contacto 2 está conformada áspera o estructuradamente al menos en la zona de conformado 12. En el ejemplo de fabricación está entrecortada una rosca 28 en el elemento de contacto 2 conformado con forma de casquillo. Las figuras 2 y 3 muestran la situación antes del proceso de conformado. Después del proceso de conformado, los filetes de rosca de la rosca 28, que están conformados particularmente con cantos vivos, entrecortan en los hilos trenzados y perforan en este caso particularmente la capa de óxido.
En base a los diagramas de flujo representados en las figuras 4 hasta 6 se explican a continuación diferentes variantes de procedimiento para la formación de la conexión tanto eléctrica como mecánica entre el elemento de contacto 2 y el conductor de aluminio 4. En este caso, las distintas etapas de procedimiento están marcadas como sigue:
I: estañado de los hilos trenzados del conductor de aluminio 4,
II: establecimiento de contacto eléctrico entre el conductor de aluminio 4 y el elemento de contacto 2,
III: formación de la conexión mecánica/del alivio de tracción.
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La etapa de procedimiento "I: estañado del conductor de aluminio 4" puede tener lugar alternativamente por medio de uno de los siguientes procedimientos parciales:
A: estañado convencional o utilización de un conductor de aluminio con hilos trenzados preestañados,
B: estañado por medio de calentamiento ultrarrápido e inmersión en un baño de estaño,
C: estañado por medio de tratamiento por ultrasonido en un baño de estaño y
D: separación o corte de los hilos trenzados en un baño de estaño.
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La etapa de procedimiento "III: formación del alivio de tracción" se realiza por medio de uno de los siguientes procedimientos parciales:
i: conformado convencional
ii: conformado por magnetocompresión
iii: conformado por moldeo por impacto.
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Según el desarrollo de procedimiento según la figura 4 se estaña primeramente el conductor de aluminio 4 en la zona parcial 6 desaislada por medio de uno de los procedimientos parciales A, B, C o D.
Particularmente los procedimientos parciales B, C y D se destacan por un muy buen resultado de estañado, de modo que estos procedimientos parciales también pueden utilizarse independientemente del establecimiento de contacto eléctrico del conductor de aluminio 4 con el elemento de contacto 2 como procedimientos de estañado autónomos. A continuación del estañado tiene lugar el establecimiento de contacto eléctrico como se lo describió en la figura 1. Los distintos hilos trenzados se sumergen en este caso en un reservorio fundido del estaño o de la aleación de estaño, de modo que mediante el estaño está formada, luego de la solidificación, una unión de materiales firmemente ligados entre los distintos hilos trenzados y el elemento de contacto 2. A continuación, en la etapa de procedimiento III tiene lugar el conformado, particularmente según uno de los procedimientos (ii, iii) descritos para las figuras 2 ó 3.
En modificación al desarrollo de procedimiento según la figura 4, las etapas de procedimiento II y III también pueden tener lugar simultáneamente, es decir, el conformado no tiene que tener lugar obligadamente después del enfriamiento del baño. Solamente es determinante que la fusión no tenga lugar después del proceso de conformado.
De acuerdo al desarrollo de procedimiento según la figura 5, las etapas de procedimiento I y II están combinadas una con otra en una operación conjunta, es decir, que tienen lugar simultáneamente. O sea que está previsto en este caso que el estañado de los hilos trenzados tenga lugar con ayuda del estañado por ultrasonido según el procedimiento parcial C, como se describió ésto en la figura 1.
El desarrollo de procedimiento según la figura 6 está caracterizado en su totalidad por una operación de una etapa, en la que puede prescindirse de la etapa de procedimiento I, es decir el estañado de los hilos trenzados. El establecimiento de contacto eléctrico (II), así como la conexión mecánica (III) tienen lugar dentro de una única etapa de procedimiento según los procedimientos parciales ii o iii. Este procedimiento de una etapa, que está ilustrado en base a la figura 6, para producir la conexión eléctrica, así como mecánica, es apropiado particularmente para una automatización con alta velocidad de ciclo.
Lista de caracteres de referencia
2
Elemento de contacto
4
Conductor de aluminio
6
Extremo
8
Medio de establecimiento de contacto
10
Zona de establecimiento de contacto
12
Zona de conformado
14
Pieza parcial conformada
16
Manguera de contracción
18
Elemento calefactor
20
Generador de ultrasonido
22
Bobinas inductoras
24
Elemento conformador
26
Contraelemento
28
Rosca

Claims (19)

1. Procedimiento para producir una conexión eléctrica entre un conductor de aluminio (4) y un elemento de contacto (2), en el que un extremo (6) desaislado del conductor de aluminio (4) se coloca en el elemento de contacto (2) y establece contacto eléctrico con ése, y en el que el conductor de aluminio (4) se aprisiona en el elemento de contacto (2) por conformado de éste para desarrollar un alivio mecánico de tracción, estando prevista una reserva de un medio de establecimiento de contacto (8) y se calienta el medio de establecimiento de contacto (8) al menos hasta la región de su temperatura de fusión, de modo que mediante el medio de establecimiento de contacto (8) se produce, para la formación del contacto eléctrico, una unión material entre el extremo (6) desaislado y el elemento de contacto (2), caracterizado porque el elemento de contacto (2) se conforma simultáneamente o a continuación.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque el elemento de contacto (2) se conforma en una zona de conformado (12) que está distanciada de una zona de establecimiento de contacto (12), en la que se realiza el establecimiento de contacto eléctrico.
3. Procedimiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de contacto (2) se calienta en la zona de conformado (12).
4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el medio de establecimiento de contacto (8) se calienta a aproximadamente 280ºC como máximo.
5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque como medio de establecimiento de contacto (8) se utiliza estaño o una aleación de estaño.
6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al menos una zona parcial del extremo (6) desaislado del conductor de aluminio (4) se estaña.
7. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque la zona parcial a estañar se calienta en forma ultrarrápida y a continuación se la sumerge en un baño de estaño.
8. Procedimiento, según la reivindicación 7, caracterizado porque la zona parcial se calienta a aproximadamente 400ºC o más.
9. Procedimiento, según las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque la zona parcial se calienta en forma ultrarrápida en un tiempo < 1 s.
10. Procedimiento, según una de las reivindicaciones 7 hasta 9, caracterizado porque el calentamiento ultrarrápido y la subsiguiente inmersión se realizan bajo atmósfera protectora.
11. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque el estañado de la zona parcial se realiza por medio de estañado por ultrasonido en un baño de estaño.
12. Procedimiento, según la reivindicación 11, caracterizado porque el estañado por ultrasonido y el establecimiento de contacto del conductor de aluminio (4) con el elemento de contacto (2) se realizan en una operación.
13. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque para el estañado se separa una parte del conductor de aluminio sumergido en un baño de estaño.
14. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el conformado del elemento de contacto (2) se realiza dentro de un tiempo de conformado en la región de \mus.
15. Procedimiento, según la reivindicación 14, caracterizado porque la superficie interna del elemento de contacto (2) es áspera o estructurada.
16. Procedimiento, según las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque el conformado se realiza por magnetocompresión.
17. Procedimiento, según las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque el conformado se realiza con ayuda de un elemento de conformado (24) por medio de moldeo mecánico por impacto.
18. Procedimiento, según la reivindicación 17, caracterizado porque el elemento de conformado (24) impacta sobre el elemento de contacto (2) a una velocidad > 5 m/s, particularmente > 10 m/s.
19. Procedimiento, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la conexión entre el conductor de aluminio (4) y el elemento de contacto (2) se aísla contra humedad.
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