Procedimiento de soldadura láser sin aporte de material y dispositivo eléctrico susceptible de ser realizado mediante ese procedimiento.

Procedimiento de soldadura sin aporte de material destinado a unir entre sí unos elementos metálicos primero(20) y segundo (16),

formando el primer elemento (20) un soporte (26) o estando destinado a aplicarse sobre unsoporte (26), del 5 tipo en el que:

- se forma en el primer elemento (20) una parte de soldadura (20A) provista de un extremo de unión (22) con unaparte (20B) de soporte del primer elemento (20), y

- se dirige sobre la parte de soldadura (20A) del primer elemento (20) un haz energético (24) de manera queprovoque la fusión de una parte al menos de la masa de dicho primer elemento (20), entrando la masa fundida encontacto con el segundo elemento (16) por colapso de dicha masa;

caracterizado porque:

- se forma en la parte de soldadura (20A) del primer elemento (20) una cara (F) de extremo libre, opuesto al extremode unión (22),

- se dirige el haz energético (24) sobre la parte de soldadura (20A) de manera que el eje (X) del haz (24) atraviesa laparte de soldadura (20A) desde la cara del extremo libre (F) hacia el extremo de unión (22),

- la temperatura de fusión de la parte de soldadura (20A) es superior a la del segundo elemento (16) de manera quese permite una fusión adecuada de la superficie del segundo elemento (16) por contacto con la masa fundida de laparte de soldadura (20A).

Procedimiento de soldadura láser sin aporte de material y dispositivo eléctrico susceptible de ser realizado mediante ese procedimiento

La presente invención se refiere a un procedimiento de soldadura sin aporte de material y a un dispositivo eléctrico susceptible de ser realizado mediante ese procedimiento de acuerdo con el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 16 respectivamente (véase, por ejemplo, el documento EP 1400303) .

Se aplica en particular para la conexión de un componente eléctrico, provisto de al menos una clavija de conexión eléctrica, a un substrato.

Ya se conoce en el estado de la técnica, particularmente a partir del documento EP-A-1400303, un procedimiento de soldadura sin aporte de material que tiene por objeto unir entre sí unos elementos metálicos primero y segundo, 15 formando el primer elemento un soporte o estando destinado a aplicarse sobre un soporte, del tipo en el que:

- en el primer elemento se forma una parte de soldadura provista de un extremo de unión con una parte de soporte del primer elemento, y

- se dirige sobre la parte de soldadura del primer elemento un haz energético de forma que provoque la fusión de una parte al menos de la masa de dicho primer elemento, entrando la masa fundida en contacto con el segundo elemento por el colapso de dicha masa.

En el documento EP-A-1400303, el primer elemento lo conforma una placa y el segundo elemento lo conforma una

varilla. En la placa se practica un pestañado a fin de delimitar unas lengüetas salientes. Cada lengüeta, que forma una parte de soldadura, se une mediante un pliegue al resto de la placa, formando una parte de soporte. Además, cada lengüeta tiene una forma general triangular delimitada por el pliegue y dos bordes libres adyacentes.

La varilla tiene por objeto encajarse en el pestañado para que, a la vez que se doblan las lengüetas

perpendicularmente a la placa, se asegure un contacto preciso con dichas lengüetas. Tras encajar la varilla, cada lengüeta comprende una superficie interna de contacto con la varilla y una superficie externa opuesta a la superficie interna.

El documento EP-A-1400303 propone provocar la fusión de cada lengüeta mediante un haz energético de tipo láser. 35 A tal fin, el eje del haz láser se dirige hacia la superficie externa de las lengüetas.

Ahora bien, teniendo en cuenta las imprecisiones en el posicionamiento del punto de focalización del haz láser, una parte más o menos importante de la energía de dicho haz podría transmitirse a la varilla.

El procedimiento de soldadura descrito en el documento anterior no parece adaptado para unir entre sí una clavija (que forma una varilla flexible) de conexión eléctrica de un componente eléctrico y un substrato metálico (que forma una placa) .

De hecho, la clavija flexible del componente eléctrico no es lo bastante rígida para plegar las lengüetas que se

45 forman mediante el pestañado que se practica en el substrato. Por lo tanto no es posible obtener un contacto preciso entre las lengüetas y la clavija del componente eléctrico, encajando la clavija (flexible) del componente eléctrico en un pestañado del substrato, tal y como propone el documento EP-A-1400303.

Además, las fluctuaciones en el posicionamiento del punto de focalización del haz láser podrían provocar una 50 transmisión excesiva de energía a la clavija del componente eléctrico y destruir dicha clavija.

La invención tiene particularmente como objetivo unir eléctrica y mecánicamente las clavijas de un componente eléctrico a un substrato metálico con la ayuda de un procedimiento de soldadura sin aporte de material, del tipo citado anteriormente.

55 A tal fin, la invención tiene por objeto un procedimiento de soldadura sin aporte de material que tiene como fin unir entre sí unos elementos metálicos primero y segundo, de acuerdo con la reivindicación 1.

Gracias a la orientación particular del haz energético que propone la invención, el segundo elemento formado por 60 ejemplo, por una clavija de un componente eléctrico, no recibe una cantidad excesiva de energía procedente del haz. De hecho, la parte de la soldadura del primer elemento absorbe la mayor parte de la energía del haz.

Además, el posicionamiento relativo de los elementos primero y segundo puede ser relativamente burdo, al permitir que el colapso de la masa fundida del primer elemento rellene, eventualmente, el espacio entre los elementos 65 primero y segundo.

Para terminar, las fluctuaciones en el posicionamiento del punto de focalización del haz energético no conllevan una exposición indeseable del segundo elemento al haz. De hecho, a pesar de dichas fluctuaciones, el punto de focalización permanece situado en la masa de la parte de soldadura del primer elemento, entre la cara del extremo libre y el extremo de unión de dicha parte de soldadura.

A continuación se presentan otras características opcionales de este procedimiento de soldadura:

- la parte de soldadura está unida a la parte de soporte mediante un pliegue que forma el extremo de unión de dicha parte de soldadura, siendo la cara del extremo libre substancialmente paralela al pliegue;

- el ángulo entre el eje del haz energético y la cara del extremo libre es substancialmente igual a 90°;

- el ángulo entre el eje del haz energético y la cara del extremo libre es superior a 90°, de forma que refleje una parte

del haz hacia el segundo elemento; 15

- el haz energético es un haz láser;

- el haz láser lo emite una fuente de pulsos, estando la duración de los pulsos preferentemente comprendida entre 2 y 20 ms;

- el haz energético es un haz de electrones que se emiten al vacío;

- se aplica la parte del soporte del primer elemento sobre un substrato, preferentemente antes de aplicar este primer

elemento al segundo elemento; 25

- el substrato comprende un revestimiento metálico, se aplica la parte de soporte del primer elemento sobre el substrato por soldadura con aporte de material sobre el revestimiento metálico de dicho substrato;

- la parte de soporte del primer elemento tiene una forma general de puente que comprende dos extremos opuestos que se aplican sobre el substrato;

- la parte de soldadura se forma mediante un pestañado que se practica en la parte de soporte, entre los dos extremos de esta parte de soporte;

- el primer elemento forma una pestaña que forma parte integral con un soporte que soporta al menos el segundo elemento;

- el segundo elemento forma una clavija de conexión eléctrica de un componente eléctrico, por ejemplo un componente de tipo pasante;

- la cara del extremo libre tiene una forma general rectangular, delimitada por dos bordes opuestos, respectivamente próximo y distal del segundo elemento, estando la distancia entre dichos bordes comprendida entre 0, 2 y 1 mm;

- Ios dos bordes opuestos, el próximo y el distal, son substancialmente paralelos al pliegue.

45 La invención tiene también por objeto un dispositivo eléctrico de acuerdo con la reivindicación 6.

La invención se entenderá mejor tras la lectura de la siguiente descripción, que se aporta únicamente a modo de ejemplo y en referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

- la figura 1 es una vista en corte axial de un dispositivo eléctrico de acuerdo con un primer modo de realización de la invención, durante el proceso de fabricación, antes de la formación de la soldadura que une entre sí los elementos metálicos primero y segundo;

55. la figura 2 es una vista similar a la de la figura 1, que muestra la soldadura que une entre sí los elementos metálicos primero y segundo;

- las figuras 3 y 4 son vistas similares a las de las figuras 1 y 2 que muestran un dispositivo eléctrico de acuerdo con un segundo modo de realización de la invención;

- la figura 5 es una vista en perspectiva de un dispositivo eléctrico de acuerdo con un tercer modo de realización... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de soldadura sin aporte de material destinado a unir entre sí unos elementos metálicos primero

(20) y segundo (16) , formando el primer elemento (20) un soporte (26) o estando destinado a aplicarse sobre un 5 soporte (26) , del tipo en el que:

- se forma en el primer elemento (20) una parte de soldadura (20A) provista de un extremo de unión (22) con una parte (20B) de soporte del primer elemento (20) , y

- se dirige sobre la parte de soldadura (20A) del primer elemento (20) un haz energético (24) de manera que provoque la fusión de una parte al menos de la masa de dicho primer elemento (20) , entrando la masa fundida en contacto con el segundo elemento (16) por colapso de dicha masa;

caracterizado porque: 15

- se forma en la parte de soldadura (20A) del primer elemento (20) una cara (F) de extremo libre, opuesto al extremo de unión (22) ,

- se dirige el haz energético (24) sobre la parte de soldadura (20A) de manera que el eje (X) del haz (24) atraviesa la parte de soldadura (20A) desde la cara del extremo libre (F) hacia el extremo de unión (22) ,

- la temperatura de fusión de la parte de soldadura (20A) es superior a la del segundo elemento (16) de manera que se permite una fusión adecuada de la superficie del segundo elemento (16) por contacto con la masa fundida de la parte de soldadura (20A) .

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la parte de soldadura (20A) se une a la parte de soporte (20B) mediante un pliegue (22) que forma el extremo de unión de dicha parte de soldadura (20A) , siendo la cara del extremo libre (F) substancialmente paralela al pliegue (22) .

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el ángulo entre el eje (X) del haz energético (24) y la cara del extremo libre (F) es substancialmente igual a 90°.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el ángulo entre el eje (X) del haz energético (24) y

la cara del extremo libre (F) es superior a 90°, de manera que se refleja una parte del haz (24) hacia el segundo 35 elemento (16) .

5. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4, en el que el haz energético (24) es un haz láser.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el haz láser (24) lo emite una fuente de pulsos, estando la duración de los pulsos preferentemente comprendida entre 2 y 20 ms.

7. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 4, en el que el haz energético (24) es un

haz de electrones que se emite al vacío. 45

8. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que se aplica la parte de soporte (20B) del primer elemento (20) sobre un substrato (12) , preferentemente antes de aplicar dicho primer elemento (20) sobre el segundo elemento (16) .

9. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8, en el que, comprendiendo el substrato (12) un revestimiento metálico, se aplica la parte de soporte (20B) del primer elemento (20) sobre el substrato (12) mediante una soldadura con aporte de material sobre el revestimiento metálico de dicho substrato.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, en el que la parte de soporte (20B) del primer elemento

55 (20) tiene una forma general de puente que comprende dos extremos opuestos que se aplican sobre el substrato (12) .

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la parte de soldadura (20A) la conforma un pestañado que se practica en la parte de soporte (20B) , entre los dos extremos de dicha parte de soporte (20B) .

12. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que el primer elemento (20) forma una pestaña que forma parte integral con un soporte (26) que soporta al menos el segundo elemento (16) .

13. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo elemento

65 (16) forma una clavija de conexión eléctrica de un componente eléctrico (14) , por ejemplo un componente de tipo pasante.

14. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cara del extremo libre (F) tiene una forma general rectangular delimitada por dos bordes opuestos, respectivamente próximo (B1) y distal (B2) del segundo elemento (16) , estando la distancia entre dichos bordes (B1, B2) comprendida entre 0, 2 y 1

mm.

15. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 2 y 14 tomadas juntas, en el que los dos bordes opuestos, próximo (B1) y distal (B2) son substancialmente paralelos al pliegue (22) .

16. Dispositivo eléctrico del tipo que comprende un substrato (12) , que forma un conductor eléctrico, y un componente eléctrico (14) provisto de al menos una clavija (16) de conexión eléctrica al substrato, caracterizado porque comprende un elemento (20) provisto de una primera parte (20A) soldada sobre la clavija y de una segunda parte (20B) aplicada, por ejemplo mediante soldadura con aporte de material, sobre el substrato (12) , presentando la primera parte (20A) del elemento (20) una temperatura de fusión superior a la de la clavija (16) .