quattroClean-Limpieza con chorro de nieve asegura la calidad de la conexión en el unión por cable

Para un proceso de limpieza integrado y completamente automático, la boquilla quattroClean está instalada, por ejemplo, en la cabeza de unión de las máquinas de unión de la serie 86 para paquetes de baterías a gran escala y se integra en el sistema de control de la máquina. (Fuente de la imagen: F&S Bondtec Semiconductor) / Para habilitar un proceso de limpieza integrado y completamente automático, la boquilla quattroClean está instalada, por ejemplo, en la cabeza de unión de las máquinas de unión de la Serie 86 para paquetes de baterías a gran escala y se incorpora en el sistema de control de la máquina. (Reconocimiento fotográfico: F&S Bondtec Semiconductor)

El chorro quattroClean elimina contaminaciones particuladas y fílmicas de manera segura y reproducible. La consistencia del chorro de nieve se supervisa en la boquilla mediante un sistema de sensores, garantizando resultados uniformemente buenos. (Fuente de la imagen: F&S Bondtec Semiconductor) / The quattroClean jet removes particulate and filmic contamination in a reliable and reproducible manner. The consistency of the snow jet is monitored at each nozzle by a sensor system, thus ensuring uniformly good results. (Photo acknowledgment: F&S Bondtec Semiconductor)

«Con la tecnología quattroClean, el proceso de limpieza no provoca ningún cambio mecánico en la superficie de unión, algo que observamos en los ensayos con limpieza láser», dice Johann Enthammer, director técnico de F&S Bondtec Semiconductor. (Fuente de la imagen: F&S Bondtec Semiconductor) / «Con la tecnología quattroClean, el proceso de limpieza no causa cambios mecánicos en la superficie de unión, algo que observamos en las pruebas con limpieza láser», dice Johann Enthammer, director técnico de F&S Bondtec Semiconductor. (Reconocimiento fotográfico: F&S Bondtec Semiconductor)

La soldadura por hilo por ultrasonidos ha sido establecida durante muchos años en la microelectrónica y la industria de semiconductores como un método de contacto. La tecnología de unión también se considera la primera opción para el cableado eléctrico de celdas de batería. Para garantizar una de las condiciones más importantes — una superficie de unión limpia — para conexiones de alta calidad y duraderas, F&S Bondtec Semiconductor y acp systems han establecido una cooperación mundial. Esto permite la entrega de sistemas de soldadura por hilo, incluyendo la limpieza por chorro de nieve quattroClean, de una sola fuente.

Con sus soldadoras por hilo automáticas y manuales y sus probadores de unión, F&S Bondtec Semiconductor GmbH está presente en todo el mundo en la producción de grandes y medianas empresas de microelectrónica y la industria de semiconductores, así como en departamentos de desarrollo, producción piloto y laboratorios universitarios. En cambio, las aplicaciones en la fabricación de paquetes de baterías, por ejemplo para la movilidad eléctrica, herramientas con batería y almacenamientos de energía estacionarios, son relativamente nuevas para la empresa familiar fundada en 1994 en Braunau am Inn, Austria. Entre las ventajas del soldado por hilo se encuentran su flexibilidad, productividad, así como la alta fiabilidad y durabilidad de las conexiones. "Sin embargo, una condición previa es una limpieza constante y elevada de las superficies de unión", explica Johann Enthammer, director técnico de F&S Bondtec. Los problemas surgen por contaminaciones particuladas y filmicas químicas, que pueden haber sido causadas por contaminantes orgánicos u oxidación. Pero también condiciones variables de almacenamiento o diferentes duraciones de almacenamiento de las celdas pueden afectar la capacidad de unión. "Especialmente para clientes provenientes de sectores como la industria automotriz y de proveedores, la conciencia sobre la limpieza a menudo aún no alcanza el nivel requerido. Para poder ofrecer un valor añadido en este aspecto, buscamos una solución de limpieza efectiva, integrable y relativamente económica", relata Johann Enthammer.

La limpieza por chorro de nieve quattroClean cumple con los requisitos

El director técnico encontró en la feria Productronica 2019, en el stand vecino de acp systems AG, desarrollador y fabricante de la tecnología de limpieza por chorro de nieve quattroClean, así como de soluciones de automatización. Junto con la empresa, que ya tenía experiencia en aplicaciones de limpieza en la industria electrónica y de semiconductores, F&S Bondtec realizó pruebas. "Por un lado, logramos resultados reproducibles convincentes. Por otro lado, el proceso de limpieza no causa cambios mecánicos en la superficie de unión, como hemos observado en pruebas con limpieza láser, y que podrían afectar la calidad de las conexiones con el tiempo. Además, el método quattroClean se puede implementar fácilmente", explica Johann Enthammer, algunas de las razones que hicieron que la cooperación con acp systems fuera decisiva.

Limpieza dirigida, seca y sostenible

El medio de limpieza en este método seco es dióxido de carbono líquido, neutro en carbono, que se produce como subproducto en procesos químicos y en la generación de energía a partir de biomasa. Se hace pasar por un anillo de doble líquido sin desgaste y se relaja al salir, formando finas partículas de nieve. Estas son agrupadas mediante un chorro de aire comprimido separado y aceleradas a velocidades supersónicas. Cuando el chorro de limpieza bien enfocado impacta en la superficie a limpiar, los cuatro mecanismos de acción (efecto térmico, mecánico, de solvente y de sublimación) aseguran que contaminantes orgánicos y partículas se eliminen de manera fiable y reproducible, incluso en el rango submicrométrico. Después de la limpieza, la superficie presenta propiedades óptimas para el proceso de unión. El dióxido de carbono cristalino se sublima completamente durante la limpieza, por lo que las superficies quedan secas y pueden ser inmediatamente integradas en el proceso de soldadura por hilo.

Sistema compacto de limpieza para operaciones automáticas y manuales

El sistema quattroClean, compacto y escalable, permite la integración totalmente automática del proceso de limpieza, por ejemplo, en las máquinas de soldar de la serie 86 para paquetes de baterías de gran tamaño. La boquilla quattroClean está montada en la cabeza de soldadura y conectada al control de la máquina, de modo que antes de soldar, todas las superficies a unir se posicionan y limpian automáticamente y de forma optimizada. Además, se pueden implementar soluciones para limpieza y soldadura manual, así como líneas de producción completas con manejo automatizado de piezas.

Para obtener resultados consistentes, la consistencia del chorro de nieve se monitoriza en cada boquilla mediante un sistema de sensores. También se realiza una supervisión de las boquillas en cuanto a suministro de dióxido de carbono y aire comprimido, así como duración del chorro. Todos los valores medidos se almacenan automáticamente y pueden transmitirse a un sistema superior mediante interfaces estándar para la recopilación de todos los datos de producción.