Nueva solución de soldadura para una producción más eficiente de componentes electrónicos de potencia para coches eléctricos

Ditzingen - Una nueva solución de soldadura láser de TRUMPF hace que la producción de electrónica de potencia para coches eléctricos sea más eficiente y fiable. La empresa de alta tecnología ha desarrollado un proceso altamente automatizado que permite a los usuarios soldar conductores eléctricos de cobre directamente sobre barras colectoras de cobre. Los fabricantes pueden ahora sustituir las uniones atornilladas que se utilizaban tradicionalmente por esta nueva tecnología. “La clave reside en la interacción entre el láser, la tecnología de sensores, la IA y los datos. Solo cuando todos los componentes funcionan en perfecta armonía se pueden llevar a cabo procesos altamente automatizados y estables para la producción en serie”, afirma Woo-Sik Chung, responsable de la nueva solución de soldadura láser en TRUMPF. La empresa de alta tecnología presenta el nuevo proceso junto con su socio Yazaki en la feria interna de TRUMPF, INTECH.
 

Los distribuidores de tensión de los coches eléctricos funcionan con mayor eficiencia gracias a la tecnología láser

La nueva solución láser crea una unión firmemente soldada con baja resistencia eléctrica, lo que aumenta la eficiencia de la electrónica de potencia. El proceso está destinado principalmente a la fabricación de distribuidores de tensión para vehículos eléctricos e híbridos enchufables. Estos componentes distribuyen la alta tensión de la batería del vehículo al motor eléctrico, la iluminación y otros consumidores eléctricos, y se instalan en todos los coches eléctricos. Hasta ahora, los fabricantes tenían que producir uniones mecánicas convencionales para los distribuidores de tensión en varios pasos del proceso. Esto requiere mucho tiempo y puede dar lugar a errores. Además, las uniones mecánicas atornilladas son susceptibles a las vibraciones y presentan una mayor resistencia eléctrica. Esto provoca pérdidas de energía y una generación adicional de calor.
 

La inteligencia artificial garantiza procesos de soldadura fiables

El núcleo de la solución es la interacción entre el láser, la tecnología de sensores y la IA. En primer lugar, un sistema de procesamiento de imágenes asistido por IA identifica el componente y posiciona el rayo láser con precisión a nivel de píxel. A continuación, un láser de fibra de 9 kW suelda los hilos de cobre. Durante el proceso, un sistema de tomografía de coherencia óptica (OCT) supervisa la profundidad de soldadura en tiempo real para evitar que el componente se suelde de parte a parte.

Tras la soldadura, otro sistema basado en cámaras comprueba la calidad del cordón de soldadura. Aquí también se utiliza la IA. Bastan unas pocas imágenes de entrenamiento para permitir una evaluación fiable de la calidad del cordón. Todos los pasos del proceso, desde el reconocimiento del componente hasta la soldadura y el control de calidad, tienen lugar en una única estación láser. El reconocimiento del componente y el posicionamiento del rayo láser se producen en milisegundos. «Todo el proceso dura menos de un segundo y, por lo tanto, está diseñado para la producción en serie de alta productividad. «Nuestro objetivo es un control de procesos fluido en tiempo real, sin ralentizar el flujo de producción», afirma Chung. El láser de fibra de 9 kW es adecuado para soldar cobre a una profundidad de varios milímetros de forma fiable y a alta velocidad. Para secciones transversales más grandes, los usuarios pueden emplear láseres TRUMPF más potentes.  

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