Contactar
Asistencia técnica

APLICACIÓN FSW

Placa fría soldada por FSW

Gestión térmica con soldadura por fricción-agitación: la eficiencia de la soldadura fuerte al vacío por un costo menor que el de los tubos de cobre.

water cooling plates

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

Las placas frías para enfriamiento electrónico cuentan con una carcasa con un canal para el paso de líquido de enfriamiento y una cubierta. Asegurar la estanqueidad, la eficiencia térmica y la durabilidad a un precio rentable es vital. La soldadura por fricción-agitación (FSW) aborda estos requisitos.

cold plate technology

Sin riesgo de fugas

El proceso FSW en estado sólido erradica la porosidad, asegurando un sello hermético tanto en aluminio como en cobre.

liquid cold plate welding

Aumento térmico x 2

Permite el uso de materiales de alta conductividad como el AA1050 y el cobre, duplicando la eficiencia térmica.

fsw cold plate

Costo dividido entre 10

Hasta 10 veces menos costoso que los métodos tradicionales, como la tubería de cobre, la soldadura fuerte o la soldadura convencional.

FSW chill plate

Alta resistencia

Alcanza resistencias mecánicas de hasta 4300 psi (300 Bar) sin necesidad de tratamiento térmico posterior.

Especificaciones técnicas de placas frías soldadas por FSW

water jacket welding

Para garantizar resultados óptimos en la soldadura por FSW (Friction Stir Welding) de su placa fría, es necesario evaluar varios factores críticos. Cada uno de estos contribuye a la calidad general, durabilidad y rendimiento del producto ensamblado:

  • Dimensiones de la cubierta: El grosor de la cubierta es un aspecto fundamental, con un rango desde un mínimo de 1 mm hasta un máximo de 12 mm. Su elección influirá directamente en los parámetros de soldadura, incluyendo la velocidad de desplazamiento y la velocidad de rotación, así como el tipo de herramienta seleccionada para la operación.
  • Definición de la trayectoria de la herramienta: La trayectoria que seguirá la herramienta de FSW durante el proceso de soldadura debe estar precisamente definida. Un mapeo preciso de la trayectoria de la herramienta garantiza uniformidad en la soldadura, lo que conduce a propiedades mecánicas consistentes y conexiones sólidas en toda la placa fría.
  • Gestión de la «zona muerta» (Dead Zone): Esta es el área donde la herramienta de FSW sale de la soldadura. La gestión efectiva de esta «zona muerta» es crucial para lograr una soldadura de alta calidad. Una gestión incorrecta puede resultar en irregularidades en la superficie y variaciones en la resistencia de la soldadura, lo que afecta tanto a la apariencia visual como a la integridad estructural del producto final.

Las dimensiones de la cubierta tienen una importancia significativa en múltiples aspectos de la funcionalidad de la placa fría, afectando no solo el proceso de soldadura, sino también a la resistencia mecánica de la unidad ensamblada final. La selección cuidadosa del grosor y el ancho de la cubierta se convierte en un esfuerzo estratégico, ya que estas dimensiones desempeñan un papel crítico en la capacidad de la placa fría para resistir la presión. En general, existen dos estrategias principales para mejorar esta resistencia: aumentar el grosor de la cubierta para una mayor rigidez o reducir el ancho para minimizar la superficie vulnerable al estrés.

Nuestro equipo de expertos en FSW tiene una amplia experiencia en la optimización de estas variables y está completamente equipado para guiarlo en la creación del diseño ideal para la soldadura FSW de su placa fría. Para garantizar el éxito de su proyecto, ofrecemos servicios especializados de asistencia en diseño que abarcan la selección de materiales, la optimización del rendimiento térmico y la garantía de calidad.

motor controller assembly
custom liquid plate

La definición de la ruta de la herramienta y la «zona muerta» son aspectos críticos en la soldadura por fricción-agitación, especialmente cuando se trata de garantizar calidad y precisión en el producto final. La ruta de la herramienta establece la trayectoria exacta que seguirá la herramienta de soldadura FSW, lo que afecta significativamente la uniformidad y resistencia de la soldadura. Mientras tanto, la «zona muerta» se refiere al área donde la herramienta de FSW sale de la unión, y gestionar esta zona es crucial para lograr una soldadura limpia y de alta calidad.

Configuraciones incorrectas en cualquiera de estos aspectos pueden resultar en diversos problemas, como imperfecciones, soldaduras más débiles o incluso fallos mecánicos. Nuestro equipo de especialistas en FSW está bien preparado para brindar consultas expertas sobre estos matices técnicos, lo que le ayudará a evitar errores comunes y optimizar su proceso de soldadura para obtener resultados superiores.

Para obtener una comprensión más profunda de estos aspectos críticos de la soldadura por fricción-agitación, no dude en consultar a nuestros especialistas.

custom liquid cold plate assembly

Prueba de presión

Se introduce aire a presión en el canal de la placa fría para medir la resistencia a la explosión de la cubierta. Esta prueba ayuda a asegurar que la placa pueda resistir fuerzas externas sin fallar.

water cooling plates

Prueba de sellado

Esta es una prueba crítica realizada para confirmar la calidad de la placa fría soldada. Una prueba de sellado exitosa garantiza que no haya fugas y que la junta soldada tenga un sellado fuerte y hermético.

thermal management technology

Gestión térmica

Se llevan a cabo la caracterización experimental de la resistencia térmica y la caída de presión en la placa fría. Este proceso evalúa la eficiencia de la placa fría en la disipación de calor, lo cual es crucial para aplicaciones en entornos exigentes.

liquid cold plate test

Prueba visual

La prueba visual tiene como objetivo identificar la presencia de exceso de rebaba (flash). También verifica si la fuerza aplicada por el hombro de la herramienta en la superficie de la pieza de trabajo fue adecuada. Una fuerza inadecuada o un exceso de rebaba podrían indicar posibles debilidades en la soldadura.

¿Tiene un proyecto en mente?

Desbloquee todo el potencial de su proyecto de placa frías con nuestra completa Guía de diseño FSW. Nuestra guía cubre todo, desde una introducción a la soldadura por fricción-agitación y sus ventajas en el ensamblaje de placas frías, hasta una explicación detallada del proceso FSW en sí. Además, obtenga información exclusiva sobre cómo diseñar una placa fría de calidad al 100%. Complete el formulario para solicitar su Guía de diseño FSW personalizada y permita que nuestros expertos lo ayuden en cada paso del camino.

Soldadura por fricción-agitación aplicada a placas frías en tiempo real

Comparación entre la tecnología FSWy las técnicas tradicionales de ensamblaje de placas frías

Soldadura por fricción-agitación vs. Tubos de cobre

Cuando se evalúan métodos para unir placas frías, las ventajas de la tecnología de soldadura por fricción-agitación en comparación con la técnica de tubos de cobre se hacen evidentes. En primer lugar, el método de tubos de cobre limita el rendimiento del enfriamiento, lo que dificulta lograr una alta densidad de canales. Además, su confiabilidad en la conductividad se ve comprometida por varios pasos de fabricación, como el doblado, la aplicación de pasta térmica y el hidroformado. Es importante destacar que cuando un tubo de cobre se une a una placa fría de aluminio, plantea un riesgo de corrosión bimetálica en condiciones rigurosas.

copper tube manufacturing

En contraste, la soldadura FSW presenta varios beneficios distintos. No es necesario soldar entre el tubo y los conectores finales al utilizar FSW. En su lugar, los conectores finales se mecanizan directamente en la carcasa. Además, el proceso elimina la necesidad de un revestimiento de epoxi y la posterior operación de prensado para el secado del epoxi. En general, la soldadura por fricción-agitación ofrece una solución más confiable y simplificada para unir placas frías.


La soldadura por fricción-agitación vs. Perforación profunda

La perforación produnfa presenta restricciones de diseño inherentes, limitando especialmente la superficie de enfriamiento al forzar que los canales de paso para el líquido sean líneas rectas. Esto se vuelve aún más problemático para placas frías que superan los 500 mm de longitud, donde la técnica lucha con la precisión y la consistencia. Además, la perforación profunda introduce una vulnerabilidad en los conectores, lo que los hace altamente susceptibles a problemas de fuga.

Por otro lado, la soldadura por fricción-agitación ofrece la versatilidad de crear canales de enfriamiento más complejos, permite la frabricación de placas de gran longitud con facilidad y garantiza conectores seguros y a prueba de fugas, proporcionando así una solución de enfriamiento más confiable y efectiva.

gun drilling manufacturing

Soldadura por fricción vs. Soldadura fuerte al vacío

Cuando se trata de ensamblaje de placas frías, el costo y la seguridad son dos factores cruciales que a menudo dictan la elección de la tecnología. La soldadura por fricción-agitación y la soldadura fuerte al vacío representan dos paradigmas diferentes en ambos aspectos.

Repercusión en los costes de las tecnologías utilizadas

Soldadura por fricción-agitación

Al utilizar una cabezal de soldadura FSW para centros de mecanizado, puede reducir sus costos hasta 10 veces:

  • Dos en uno: Unidad híbrida de soldadura y mecanizado.
  • Fabricación rápida para placas grandes y pequeñas: aproximadamente 10 minutos para soldar placas grandes y alrededor de 1 minuto para placas más pequeñas, con la capacidad de soldar hasta 40 placas en la misma mesa.
  • Consumo de energía bajo: similar al proceso de mecanizado estándar.
Soldadura fuerte al vacío

Los costos totales de las operaciones de soldadura fuerte al vacío son elevados:

  • Alta inversión inicial: un horno puede costar más de 1 millón de euros.
  • Costos de mantenimiento anuales elevados.
  • Se requiere limpieza previa del ensamblaje de cada pieza.
  • Ciclo de soldadura largo: aproximadamente 8 horas.
  • Restricciones en la producción por lotes: el número y tamaño de las piezas dependen de las dimensiones del horno.

Consideraciones de seguridad en el ensamblaje de placas frías

Soldadura por fricción-agitación

El proceso FSW es un método seguro, que cumple con los estándares de seguridad específicos para el mecanizado. Además, garantiza la salud del operador ya que no produce ni gas ni humo.

Soldadura fuerte al vacío

La soldadura fuerte al vacío presenta un riesgo de fuga debido a la falta de detección de defectos de unión inicial y a fallos relacionados con la presión.

¿Interesado en un análisis detallado de las ventajas de la tecnología FSW sobre las técnicas tradicionales? Consulta nuestro artículo completo sobre el tema: Placas frías: ensamblaje FSW para obtener más rendimiento y ahorro.

Gestión térmica y placas frías: preocupaciones clave para sectores críticos

La gestión térmica eficaz es fundamental en diversos sectores, ya que aborda diversos retos como la reducción de costes y la optimización del peso de los equipos esenciales. Minimizar la pérdida de presión es otra consideración clave. Conseguir una calidad de primera también es vital, sobre todo cuando se trata de factores de estrés termomecánico. En concreto, la planitud de la superficie de una placa fría debe ser impecable para garantizar un contacto térmico ideal con los componentes electrónicos.

Las placas frías desempeñan un papel fundamental en numerosos sectores en los que la regulación térmica es de suma importancia:

thermal management railways

Ferroviario

Optimización de los sistemas de a bordo

thermal management energy

Energía

Soluciones térmicas sostenibles

thermal management aerospace

Aeroespacial

Refrigeración de alto rendimiento

thermal management data centers

Centros de datos

Soluciones de refrigeración eficientes

Thermal management defense

Defensa

Fiabilidad en condiciones extremas

Confían en nosotros

stirweld client temisth
stirweld client its
stirweld client calip group
stirweld client global thaixon
stirweld client wieland provides
stirweld client talendi
stirweld client armor meca
stirweld client atherm

«En Calip, utilizamos la tecnología de soldadura por fricción-agitación por tres razones principales. En primer lugar, para fines de sellado. Nuestros clientes acuden a menudo a nosotros con problemas de estanquidad para sus componentes y consideramos que la tecnología FSW es la única solución fiable. En segundo lugar, valoramos la resistencia mecánica que ofrece la FSW. Como trabajamos con perfiles muy grandes que a veces requieren un nuevo montaje, la resistencia mecánica de la soldadura es crucial. La tercera ventaja es la repetibilidad, que garantiza una calidad constante en múltiples soldaduras.»

customer testimonial calip group

Gabriel Venet

Doctor en ingeniería mecánica

«2 razones esenciales nos llevaron a elegir la soldadura por fricción-agitacion. En primer lugar, nos permite asegurar las operaciones de ensamblaje entre la carcasa y la cubierta, que constituyen el disipador de calor. Por otro lado, queríamos utilizar una tecnología más sencilla y hacer la operación más fiable. La tecnología FSW Stirweld no sólo permite simplificar el proceso industrial, sino que también es más segura y puede suponer una importante reducción de costes.»

customer testimonial stirweld

X.A.

Desarrollo de proveedores

Para profundizar: recursos sobre placas frías soldadas mediante FSW

¿Interesado en saber más sobre la soldadura FSW de placas frías? Desde webinars y artículos hasta documentos técnicos, tenemos todo lo que necesitas. Haz clic a continuación para acceder a todos los recursos que hemos preparado para ti.

Webinar – 45 min

Gestión térmica: ¿por qué elegir la tecnología FSW para el ensamblaje de su placa fría?

¿Quiere saber más acerca de cómo maximizar la eficiencia de su montaje de placa fría mientras minimiza los costos? Descubra las ventajas menos conocidas de utilizar la soldadura por fricción-agitación para placas frías en nuestro webinar exclusivo y gratuito.

Artículos del blog – 5 min

Placa fría y FSW: la respuesta a los retos de la gestión térmica

Placas frías: ensamblaje FSW para más rendimiento y ahorro

Libro blanco – 20 min

Superar los retos de la fabricación de placas frías

Descubra el potencial de la soldadura por fricción-agitación en la fabricación de placa frías con nuestro conciso libro blanco. Aborde los retos clave y transforme los problemas de fabricación en oportunidades de forma eficaz.

overcoming cold plate manufacturing challenges

Libro blanco – 20 min

Gestión térmica: placa fría soldada mediante FSW

Explore la gestión térmica en industrias críticas con nuestro libro blanco. Descubra cómo la tecnología FSW ensambla eficazmente placas frías, equilibrando el peso y el rendimiento de los equipos.

thermal management - FSW liquid cold plate

¿Listo para revolucionarel ensamblaje de su placa fría?

Benefíciese de un rendimiento y una rentabilidad superiores gracias a nuestra avanzada tecnología FSW. Consulte a nuestros expertos para explorar soluciones personalizadas para sus necesidades específicas de ensamblaje de placas frías.