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Asistencia técnica

APLICACIÓN FSW

Disipador de calor soldado por FSW

Reducción del peso y rendimiento mejorado: eficiencia de la soldadura por fricción-agitación para componentes en el sector de la e-movilidad.

water cooling plates

¿Por qué elegir la soldadura por fricción-agitación para el ensamblaje de su disipador de calor?

Un disipador de calor para el sector de la e-movilidad es un dispositivo destinado a enfriar componentes electrónicos en vehículos híbridos y eléctricos. Está compuesto de partes fundidas de aluminio y se utiliza para alojamiento electrónico. En su proceso de ensamblaje, garantizar la impermeabilidad, la resistencia mecánica y la rentabilidad son categóricos.

La soldadura por fricción-agitación aborda efectivamente estos tres requisitos críticos.

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100% impermeable

15 años de garantía de ausencia de fugas.

FSW chill plate

Mayor resistencia

La resistencia mecánica es dos veces superior a la del atornillado.

fsw cold plate

Reducción de costes de hasta 3

Reemplazo del atornillado y el sellado.

Especificaciones técnicasde disipadores de calor soldados por FSW

water jacket welding

Para que la soldadura por fricción-agitación de sus disipadores de calor sea eficaz y de alta calidad, es imprescindible tener en cuenta y gestionar con precisión varios elementos críticos que forman parte integral del proceso:

  • Dimensiones de la cubierta (grosor y anchura): Las dimensiones influyen significativamente en la eficiencia general y la eficacia de la disipación del calor de la pieza. El grosor de la cubierta debe ser suficiente para garantizar estabilidad y robustez, mientras que la anchure debe ser diseñada para una dispersión óptima del calor, afectando directamente el rendimiento del producto final.
  • Definición de la trayectoria de la herramienta: Este aspecto implica trazar la trayectoria exacta que seguirá la herramienta de FSW durante el proceso de soldadura. Es esencial definir con precisión esta trayectoria para crear una soldadura uniforme, robusta y confiable, contribuyendo a la integridad estructural y la longevidad del disipador de calor.
  • Gestión de la «zona merta» (Dead Zone): Esta zona hace referencia al área donde la herramienta sale del material al final del proceso FSW. La gestión efectiva de la «zona muerta» es crucial, ya que tiene un impacto considerable en las cualidades estéticas y estructurales de la soldadura final. Requiere una planificación y ejecución meticulosas para garantizar un producto final visualmente atractivo y mecánicamente sólido.

El disipador de calor es una carcasa de aluminio fundido a presión con un canal de enfriamiento sellado por una tapa. En FSW, la mayoría de las veces, la tapa está soldada a tope.

Generalmente, la pieza está diseñada mecánicamente para soportar una presión de estallido de 4.5 bares y una presión de fatiga de 2.5 bares durante 30,000 ciclos, lo que corresponde al número de arranques/paradas de un vehículo. Por lo tanto, el ancho y el grosor de la tapa se calculan para cumplir con los requisitos del cliente. Además, con la soldadura FSW, la presión del disipador de calor puede alcanzar hasta 300 bares manteniendo una alta resistencia mecánica.

Para ayudarle en el diseño de su disipador de calor, nuestro servicio de asistencia en diseño está a su disposición. Le ayudará a encontrar el material y diseño óptimos para su disipador de calor para lograr el rendimiento esperado.

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Para aplicaciones de movilidad eléctrica, la soldadura de disipadores de calor es de suma importancia y la eficiencia en este proceso es crucial. Las soluciones de Stirweld facilitan una impresionante velocidad de ensamblaje de una pieza por minuto, con una longitud de soldadura de 1 metro, mejorando significativamente el rendimiento de la producción. Con la capacidad de alcanzar una velocidad de soldadura de hasta 1500 mm/min, estas soluciones están diseñadas para procesos de ensamblaje rápidos y robustos. Lo que distingue a las soluciones de Stirweld es la integración de la soldadura por fricción-agitación y el fresado dentro de la misma máquina CNC. Este enfoque innovador es posible gracias al uso de un cambiador de herramientas automático, optimizando el flujo de trabajo y reduciendo la necesidad de intervención manual. Además, se emplea una única plantilla de sujeción tanto para operaciones de FSW como de fresado, simplificando la configuración y facilitando un proceso de ensamblaje más ágil y eficiente. Este enfoque integrado no solo acelera la producción, sino que también asegura un mayor grado de precisión y fiabilidad en el ensamblaje de disipadores de calor para aplicaciones de movilidad eléctrica.

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Prueba de presión

Se inyecta agua a presión en el canal del disipador de calor para medir la resistencia de la cubierta a la ruptura. Esta evaluación ayuda a verificar que el disipador pueda soportar fuerzas externas sin fallar.

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Prueba de sellado

Esta prueba crucial se ejecuta para verificar la calidad del disipador de calor soldado. Pasar la prueba de sellado garantiza un componente sin fugas con una unión soldada que proporciona un sello robusto y hermético.

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Gestión térmica

Se realiza una evaluación experimental para caracterizar la resistencia térmica y la caída de presión del disipador de calor. Este análisis evalúa la efectividad de la pieza en disipar el calor, un factor crítico para aplicaciones en entornos desafiantes.

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Prueba visual

El propósito de la prueba visual es detectar cualquier exceso de rebaba (flash) mientras también se asegura de que la fuerza ejercida por el hombro de la herramienta FSW en la superficie de la pieza sea apropiada. La presencia de una fuerza inadecuada o una rebaba excesiva puede señalar posibles vulnerabilidades en la soldadura.

DC/DC inverter

Tiempo de soldadura: 2 min

DC/DC converter

Tiempo de soldadura: 1,5 min

liquid cooled inverter

Tiempo de soldadura: 1 min

e-motor

Tiempo de soldadura: 1 min

¿Tiene un proyecto en mente?

Maximice el éxito de su proyecto de disipador de calor con nuestra extensa Guía de diseño FSW. Esta completa guía no sólo le introduce en la soldadura por fricción-agitación, sino que también aclara sus ventajas para el ensamblaje de disipadores de calor, proporcionando una visión general paso a paso del proceso FSW. Obten información exclusiva para crear un disipador de calor con una calidad 100% garantizada. Rellene el formulario para recibir sus pautas de diseño personalizadas y benefíciese del apoyo exclusivo de nuestro equipo de expertos en todas las fases del proyecto.

Soldadura por fricción-agitación aplicada a disipadores de calor en tiempo real

Comparación de la soldadura por fricción-agitación con las técnicas de sellado y atornillado para el ensamblaje de disipadores de calor

Normalmente, la carcasa y la cubierta de los disipadores de calor se ensamblan mediante sellado y atornillado. Sin embargo, han surgido nuevas tecnologías con mejores rendimientos, en particular la soldadura por fricción-agitación. Para esta comparación entre sellado y atornillado y la solución de Stirweld, se consideran 2 factores principales: la inversión en maquinaria y el tamaño del lote.

Soldadura por fricción-agitación

Con el cabezal FSW para máquina CNC, una pieza cuesta 1,5 €.

  • Larga vida útil del consumible: herramienta FSW aproximadamente 0,1 €/m.
  • Todo en uno: máquina híbrida de soldadura y fresado.
  • Proceso de fabricación rápido: velocidad de soldadura de hasta 1500 mm/min.
  • Bajo consumo de energía: similar a la operación de fresado.
  • Sin tratamiento superficial / limpieza antes del FSW.
  • Capacitación fácil: 2 días para capacitar a un operador de CNC en operador de FSW.
  • Sin riesgo en servicio.
Sellado y Atornillado

Al utilizar sellado y atornillado, una pieza cuesta 4,6 €.

  • Proceso costoso: muchos consumibles (sello más atornillado).
  • Defecto de fuga aproximadamente del 1 al 5%.
  • 2 etapas de fabricación.
  • Riesgo de fugas en servicio debido a una mala colocación de la junta y a la presión del ciclo.

Refrigeración electrónica y disipadores de calor: preocupaciones clave para el sector del automóvil

La gestión térmica efectiva es crucial en vehículos híbridos y eléctricos para asegurar un rendimiento y longevidad óptimos de la batería, ya que las temperaturas influyen en gran medida en la eficiencia y vida útil de la batería. Además, mejora la comodidad del pasajero al mantener un ambiente interno estable, especialmente durante condiciones extremas de temperatura externa. Por lo tanto, es imperativo una refrigeración impecable de los equipos electrónicos. Esto requiere de un disipador de calor que facilite la refrigeración de estos dispositivos.

Así, las placas frías soldadas por FSW juegan un papel central en el sector automotriz para la gestión térmica de vehículos eléctricos e híbridos (VEH).

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E-movilidad

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Para profundizar: recursos sobre disipadores de calor soldados por FSW

¿Le interesa aprender más sobre la soldadura de disipadores de calor por FSW para el sector de la e-movilidad? Desde webinars en línea hasta artículos detallados, hemos seleccionado una colección de recursos solo para ti. Sumérgase en nuestros contenidos para expandir su conocimiento sobre el tema.

Webinar – 40 min

Soldadura por fricción-agitación: disipadores de calor para e-movilidad

Explore los beneficios del FSW para disipadores de calor en el sector de e-movilidad. En este webinar, profundizaremos en los detalles técnicos y ventajas de costos de este método emergente.

Artículos del blog – 5 min

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4 elementos esenciales para una soldadura FSW de alta calidad

Libro blanco – 20 min

Disipador de calor FSW para e-movilidad

Descubra el futuro de los disipadores de calor en e-movilidad. Este libro blanco profundiza en las tendencias del mercado, costos de diseño de FSW y la calidad de la soldadura por fricción-agitación para vehículos eléctricos.

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Libro blanco – 20 min

Soldadura por fricción-agitación: principios y tendencias

Sumérjase en la tecnología FSW con nuestro libro blanco. Descubra su eficiencia en costos, ventajas del producto, beneficios del proceso, tipos de maquinaria y tendencias del mercado en diferentes industrias.

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