Unindo Fios a Pequenas Peças Metálicas

Desde o início da década de 1980, o ultrassom tem sido usado para emendar fios e para soldar fios em conectores e terminais metálicos. Foto cortesia da Emerson, mostrando a tecnologia Branson Ultrasonics Metal Welding

A soldagem ultrassônica une efetivamente fios trançados (superiores) e estanhados. Foto cedida pela Sonobond Ultrasonics Inc.

O soldador SPG 2600 solda por ultrassom feixes de fios de até 20 milímetros quadrados em um único terminal. Foto cedida pela Sonobond Ultrasonics Inc.

Quando uma pessoa comum abre uma geladeira e pega uma lata ou garrafa de refrigerante muito quente, sua reação inicial é de decepção. Mas, se essa pessoa for montadora de chicotes para esse tipo de eletrodoméstico, seu pensamento inicial é: Verifique a cablagem do ventilador do evaporador. Ao inspecionar quanto a desgaste e danos, ele também aprenderá se os fios foram soldados ou soldados aos conectores e quão bem cada processo foi executado.

Muito provavelmente, ele verá que os fios são soldados por ultrassom. Os fabricantes de chicotes que atendem ao mercado de linha branca preferem cada vez mais essa tecnologia porque ela produz conexões confiáveis ​​com alta condutividade.

Isso não quer dizer que todos esses fabricantes de chicotes tenham mudado para a soldagem ultrassônica. Muitos ainda preferem soldagem e soldagem por resistência. O primeiro é econômico e capaz de unir materiais semelhantes e diferentes, enquanto o último continua popular para terminação de fios estanhados e para produção de baixo volume.

O que os fabricantes sabem com certeza é que todos os três métodos são eficazes para unir fios a peças metálicas, bem como para unir dois ou mais fios. Eles também sabem que compreender totalmente todos os prós e contras de cada tecnologia é essencial para selecionar o melhor processo de união para uma aplicação.

Desde o início da década de 1980, o ultrassom tem sido usado para emendar fios e para soldar fios em conectores e terminais metálicos. O processo envolve a vibração de fios de arame sob pressão a uma frequência de 15 a 40 quilohertz. A energia vibracional dispersa os óxidos superficiais para criar escoriações nos fios e formar uma ligação metalúrgica no estado sólido.

“O processo ultrassônico proporciona uma solda de baixa resistência”, observa Joe Stacy, empregado da Emerson como gerente nacional de vendas da Branson Ultrasonics Metal Welding, Américas. “E uma solda de baixa resistência permite o uso de cabos menores, o que economiza dinheiro e espaço aos fabricantes.”

Normalmente, materiais condutores como alumínio, níquel, prata, cobre e ouro são soldados ultrassonicamente. O processo consome cerca de 80% menos energia do que a soldagem por resistência e não requer resfriamento com água. E, diferentemente da soldagem, a soldagem ultrassônica não requer fluxo ou materiais de enchimento.

O sistema 2032S da Branson produz emendas de fios de alta qualidade em uma área de seção transversal de 0,7 a 40 milímetros quadrados. Equipado com uma fonte de alimentação Versagraphic, o sistema ajusta automática e instantaneamente os parâmetros de emenda, incluindo largura, pressão, amplitude e energia. Os operadores podem programar um número predefinido de emendas em sequência para otimizar a eficiência da produção. Outros recursos padrão incluem uma bigorna retrátil (para maximizar a área de carga do fio), uma ferramenta de recolhimento (para fácil remoção de emendas) e ar de resfriamento para aumentar a vida útil da ferramenta em ambientes de alta produção.

“Independentemente dos setores que atendem, os fabricantes de chicotes precisam de soldadores confiáveis ​​e econômicos, 24 horas por dia, 7 dias por semana”, diz Stacy. “A soldagem ultrassônica é consistentemente econômica e esta é uma das principais razões para sua crescente popularidade.”

Janet Devine, presidente da Sonobond Ultrasonics Inc., afirma que a evolução da tecnologia das máquinas também ajuda a soldagem ultrassônica a manter suas vantagens econômicas e de eficiência em relação a outros métodos de união. Transdutores piezoelétricos cerâmicos, por exemplo, são capazes de operar eficientemente em alta tensão e alta temperatura (até 300°C). Além disso, a fonte de alimentação e a eletrônica oferecem precisão e controle digital.

O soldador SPG (aterramento de ponto único) 2600 da Sonobond solda ultrassonicamente feixes de fios de até 20 milímetros quadrados (máximo de 18 fios) em um único terminal. A unidade controlada por microprocessador realiza a soldagem em um pulso antes de dobrar automaticamente os braços terminais para proporcionar alívio de tensão na junta. Ele lida com fios padrão e levemente estanhados ou oxidados.