Hesse Mechatronics

Smart Welder SW1089

Smart Welder SW1089 – Ultraschall-Schweißanlage mit großem Arbeitsbereich für Terminals, Pins und Hülsen

Smart Welder vereinen das Beste aus zwei Technologiefeldern:

  • Die Kraft und Ultraschalleistung von Ultraschall-Schweißanlagen
    und
  • die Flexibilität, Präzision und Geschwindigkeit sowie die fortschrittlichen Funktionalitäten zur Prozesssteuerung und Qualitätsüberwachung von Ultraschall-Drahtbondern.

Smart Welding ist die führende Technologie bei der Herstellung ultraschallgeschweißter Verbindungen begründet durch die verbesserte Prozesskontrolle und dem Ausreizen der Grenzen beim Verbinden unterschiedlicher Materialkombinationen, z. B. für Anwendungen wie Leistungselektronik, Batteriepacks.

Smart Welder von Hesse bieten eine präzise Positionierung zwischen Sonotrode und Produkt, eine Bilderkennung zur Erkennung der exakten Schweißstelle und die Ableitung einer optimalen Trajektorie, um die Schweißstelle schnell und sehr präzise zu erreichen. Zusammen mit langen und schmalen Sonotroden ermöglicht dies kleinste Abstände und kompakte Produkte/höhere Leistungsdichte.
Smart Welder verfügen zudem über fortgeschrittene Funktionalitäten wie eine Aufsetzerkennung und eine präzise und dynamische Normalkraftregelung, sowie über eine Reihe von Prozessüberwachungsoptionen wie z. B. die Beobachtung von Ultraschall-Kenngrößen und der Verformung (vgl. DVS 2811). Sie können über Standardschnittstellen in Fertigungslinien eingebunden werden.

Smart Welder können wie Bondautomaten flexibel eine beliebig große Produktvielfalt handhaben. Ein Produktwechsel erfordert lediglich einen Wechsel des Schweißprogramms und ggf. eine Anpassung von Aufnahme und Automatisierung.

  • Vollautomatische Ultraschall-Schweißanlage mit großem Arbeitsbereich bis 392 mm x 870 mm
  • Schweißen von Terminals, Pins und Hülsen mittels unterschiedlicher Sonotroden und Maschinen-Setups
  • Bilderkennung zum Finden und Korrigieren der Schweißstelle
  • Aktive vertikale Achse
  • Rotierende P-Achse für winkeloptimierte Prozessergebnisse
  • Großer Ultraschall-Leistungsbereich
  • Ultraschallschweißen als Zellkontaktiersystem für Batterieanwendungen
  • Kleine Mindestabstände und hohe Eintauchtiefe durch lange, schlanke Sonotroden und Positionierung mittels Bilderkennung
  • Kein Spalt/Nullspalt durch Aufsetz-Prozess und nicht durch Klemmung
  • Sensor zur Aufsetz-Erkennung („touchdown“) vermeidet Schäden an empfindlichen Kontaktpartnern
  • Präzise und dynamische Normkraftregelung
  • Programmierbare Schweißverläufe mit Multi-Intervall-Prozessen
  • Jede Schweißung kann individuell parametriert werden
  • Flexibilität bei der Handhabung einer großen Produktvielfalt
  • Standardschnittstellen zur Integration in Fertigungslinien
  • Patentierte, für Automotive-Anwendungen zugelassene Prozessüberwachung PiQC

Flexibilität

  • Flexible nutzbarer Arbeitsbereich, z.B. mit Vakuumaufnahme
  • Durchsatzoptimierung durch Automatisierung mit zwei oder mehreren, parallel verlaufenden Spuren

Qualität

  • Prozessintegrierte Qualitätsüberwachung PiQC: Erfassung weiterer Parameter, z.B. Reibverhalten, durch zusätzliche Sensorik zur 100 % Qualitätsüberwachung in Echtzeit (patentiert); als Option
  • Vollständige Traceability aller relevanten Prozessdaten

Mechatronische Schweißköpfe

Rotierender Schweißkopf

  • Schweißkopf bis zu 400W
  • Schweißkopf bis zu 1500W
  • Rotationskopf mit P-Achse
    • P-Rotation 400W: 380°
    • P-Rotation 1500W: 380° zentral; 2 x 180° an den Verfahrbereichsgrenzen
  • Longitudinales Transducer-System
  • Elektronisch steuerbarer Schweißkraft Aktuator
  • Präzise Touchdown Kontrolle (Kraft und Geschwindigkeit)

Material

Typische Materialstärken für Aluminium und Kupfer.
Abweichende Parameter als in der unten dargestellten Übersicht sind möglich, bedürfen einer vorherigen individuellen Klärung von Daten wie z.B. Material, Geometrie, Zielsetzung und weitere Anwendungsspezifika.

Schweißen von … Terminal Pin/Hülse
Material Dicke
(Z)
[mm]
Fläche
(X x Y)[mm2]
Kragen Ø
(d) [mm]
Dicke
(z)[mm]
Länge  (l)
[mm]
Cu 0,2 – 1,2 1,0² – 3,5² 1,5 – 2,5 0,1 – 0,5 3,0 – 18,0
Al 0,5 – 1,2 1,0² – 4,0²  –  –  –

Arbeitsbereiche

Smart Welder X Y Z
SW1089 – 400W 392 mm 870 mm 50 mm
SW1089 – 1500W 392 mm 870 mm 50 mm

Standfläche und Gewicht

Smart Welder B x T x H [mm] Gewicht
SW1089 930 x 1823 x 2040 ca. 2100 kg
exkl. Anbauteile wie z.B. Statuslampe, Monitor etc.

Medienanschlüsse

  • Spannungsversorgung 230V AC
  • Gigabit-Ethernet (TCP/IP)
  • USB-Ports
  • HDMI
  • Druckluft (Reinst-Druckluft)
  • Vakuum
Schweißen von Terminals, Pins, LeadframesPin-Hülse-Schweißen:
  • Kontaktiersystem für Aluminium und Kupfer;
    typische Anwendung bei Batterien und Leistungselektroniken
  • Hohe Geschwindigkeiten, eine exakte Prozesssteuerung und höchste Präzision für das Metallschweißen mit Ultraschall
  • Hochstrom
  • Geringer Widerstand
  • Direkte Kupfer-zu-Kupfer-Verbindungen von Pins und Hülsen in Leistungselektroniken
  • Produktionsprozess bei Raumtemperatur, dadurch keine thermische Belastung
  • Reparaturfähigkeit
  • Verbesserung der vorhandenen Sinterprozessschritte durch nicht benötigten Lötprozess
    • bessere Wärmeleitfähigkeit
    • hohe thermomechanische Stabilität 
    • Vorteilhaft für die Produktlebensdauer
  • Applikationen und Anwendungsbeispiele

    Terminals auf PowermodulenTerminals auf Batterie PacksPin-Hülse auf DCB
    • Terminals
    • Kuper Pins
    • Leadframes

    z.B. Schweißen von

  • Cu Leads auf DCB (Inverter)
  • Power Pins
  • Sense Pins
  • Flex PCB auf PCB
  • Zellkontaktiersysteme für Batteriezellen, Batterie Module und Batterie-Management-Systeme (BMS)

    • Stromführende Leistungsverbindungen (z.B. von der Zelle zur Stromsammelschiene)
    • Verbindungen zur Zellspannungsüberwachung (z.B. BMS)
    • Andere elektrische Verbindungen für die Verbindung von Zellen und die Messung der Spannung

    z.B. Schweißen von

    • Hilumin® Leads auf Hilumin® (NCS) (Batterie)
    • Al Leads auf Al (Batterie)
    • Al Leads auf Hilumin® (NCS) (Batterie)
    • Al auf ENIG/ENIPIG (BMS)
  • Direkte Kupfer-Kupfer-Verbindungen mit höchster Zuverlässigkeit
  • Postprozess nach dem Sintern ohne Beeinflussung der Vorprozesse
  • Einzigartige Flexibilität im Pin-Layout durch programmierbare Position jedes einzelnen Pins
  • Flexibler Einsatz von Pin-Material (Lötstift, verschiedene Press-Fit Pins)
  • Höhere Ausbeute durch bessere Toleranzen (auch bei Soft Solder Die-Attach)
  • z.B. Schweißen von

  • Cu Hülsen auf DCB (Power Modul, IGBT-Modul)
  • auch für ähnliche Anwendungen
  • Download Broschüre

    Bitte füllen Sie das Anfrage-Formular über den Button aus und geben Ihren Namen und Ihre geschäftliche Email-Adresse an. Ein Download-Link wird Ihnen nach Prüfung zugesendet.

    WordPress Cookie Plugin von Real Cookie Banner