Soldadura cobre-aluminio: ¿cómo superar los obstáculos industriales?
El cobre y el aluminio son materiales clave para las aplicaciones eléctricas y térmicas. Uno ofrece una excelente conductividad, el otro es ligero y rentable. ¿Pero cómo soldarlos? Aquí es donde la cosa se complica. Incompatibilidades metalúrgicas, corrosión galvánica, procesos de unión limitados… los retos son reales.
Sin embargo, ante la subida de los precios del cobre y la creciente demanda de soluciones ligeras en el transporte y la electrónica de potencia, la industria no tiene más remedio que aprender a combinar cobre y aluminio de forma fiable.
¿Qué procedimientos pueden utilizarse? ¿Cuáles son los riesgos? ¿Existen soluciones sólidas y escalables en la actualidad? Averigüémoslo.
Cobre y aluminio: dos metales, dos comportamientos
El cobre es un excelente conductor del calor y la electricidad. Es fácil de moldear y sigue siendo el estándar industrial para los sistemas de energía y calefacción.
Sin embargo, existen cuatro limitaciones principales:
El aluminio, en cambio, se está convirtiendo en una sólida alternativa:
Aunque el aluminio es sólo la mitad de conductor que el cobre, la duplicación de la sección transversal compensa esta pérdida, con una reducción de peso del 50% respecto al cobre.
Soldadura cobre-aluminio – Por qué fallan los procesos convencionales
Cobre – Un metal difícil de soldar
Aunque se utiliza ampliamente en la industria, el cobre sigue siendo un metal difícil de soldar. Su elevada conductividad térmica disipa el calor demasiado rápido, lo que dificulta la estabilización del baño de fusión. Además, se oxida fácilmente a altas temperaturas y requiere una protección estricta con gas.
Como resultado, incluso procesos probados como TIG o MIG suelen dar lugar a uniones porosas o menos resistentes.
En pocas palabras: soldar cobre con cobre ya es complicado. ¿Soldar cobre con aluminio? Eso es otro nivel completamente diferente. Sus puntos de fusión son muy diferentes (1085° para el cobre, 660° para el aluminio), se dilatan de forma distinta cuando se calientan y se producen fases intermetálicas sensibles durante la fusión.
Procesos que deben evitarse
En resumen: los procesos convencionales rara vez proporcionan uniones de cobre y aluminio resistentes y duraderas.
FSW – Soldadura de Cu-Al fiable y de alto rendimiento a escala industrial
La soldadura por fricción-agitación (FSW) es un proceso completamente nuevo. Como proceso de estado sólido, no funde los metales. En su lugar, una herramienta giratoria agita los materiales en estado semisólido, creando una sólida unión mecánica y metalúrgica.
Por qué la FSW es ideal para los ensamblajes de cobre-aluminio:
El FSW permite fabricar busbars y placas frías en Cu-Al con conexiones fuertes y fiables, un gran paso adelante para los vehículos eléctricos y los sistemas electrónicos compactos.
¿Y la corrosión galvánica?
La combinación de dos metales distintos puede desencadenar una reacción electroquímica. En un entorno húmedo, el metal menos noble, el aluminio, puede corroerse rápidamente. A esto se le denomina corrosión galvánica.
La buena noticia es que el problema puede abordarse eficazmente, siempre que lo tengas bajo control:
Empresas como Stirweld ya ofrecen soluciones técnicas probadas -incluida una protección especial contra la corrosión- para las conexiones Cu-Al.
Cobre-aluminio: un dúo exitoso si se domina el proceso de soldadura
Las uniones de cobre y aluminio ya no son una curiosidad técnica. Son una combinación estratégica: reducen el peso, abaratan los costes y ayudan a superar la escasez de cobre.
Sin embargo, para aprovechar estas ventajas, hay que dominar la tecnología de soldadura. La FSW es la opción más prometedora, ya que combina fiabilidad, escalabilidad y rendimiento.
Industrias que ya utilizan Cu-Al FSW
La soldadura Cu-Al mediante FSW no es solo una innovación técnica: ya se utiliza en varios sectores que buscan mejorar el rendimiento y la durabilidad.
Automoción y vehículos eléctricos
Aeroespacial
Electrónica de potencia y energías renovables
Movilidad marítima
¿Está trabajando en un proyecto de Cu-Al?
Nuestros expertos le ayudan desde las pruebas y la validación hasta la implantación industrial completa.
