Ultrasonica Manual de Entrenamiento Raptor Op

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0508 Rev 1

**ArnésArnés de de

interconexióninterconexión

**PedalPedal *Unidad de mantenimiento*Unidad de mantenimiento

**CabezalCabezalde de

SoldaduraSoldadura

*Controlador*Controlador

Componentes Stapla RaptorComponentes Stapla Raptor

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Ultra: Mas halla de.Ultra: Mas halla de.

Sonido: Es la propagación de ondas presión en Sonido: Es la propagación de ondas presión en materiales elásticos.materiales elásticos.

Ultrasonido: Se considera a las vibraciones mecánicas Ultrasonido: Se considera a las vibraciones mecánicas elásticas-acústicas cuya frecuencias esta por encima del elásticas-acústicas cuya frecuencias esta por encima del rango de perceptibilidad auditiva del ser humano. rango de perceptibilidad auditiva del ser humano.

Generalmente referido a frecuencias por encima Generalmente referido a frecuencias por encima de 18000 ciclos/segundo (18 kHz).de 18000 ciclos/segundo (18 kHz).

La frecuencia de respuesta en los seres humanos suele La frecuencia de respuesta en los seres humanos suele de ir de 20 Hz a 18,000 Hz y en algunos casos hasta de ir de 20 Hz a 18,000 Hz y en algunos casos hasta 20,000 Hz, existen dos tipos de ondas: Transversales y 20,000 Hz, existen dos tipos de ondas: Transversales y Lungitudinales.Lungitudinales.

La frecuencia es el numero de eventos o ciclos por La frecuencia es el numero de eventos o ciclos por unidad de tiempo.unidad de tiempo.1 Ciclo equivale a un Herzio1 Ciclo equivale a un Herzio

Definición de Ultrasonido?Definición de Ultrasonido?

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Es un procesoEs un proceso de de difusióndifusión de estado sólido, se realiza con la de estado sólido, se realiza con la aplicación directa de vibraciones a alta frecuencia longitudinales aplicación directa de vibraciones a alta frecuencia longitudinales típicamente de 20 a 40 Kilo-Herziostípicamente de 20 a 40 Kilo-HerziosLas partes que van hacer unidas son friccionadas una en contra de otra en Las partes que van hacer unidas son friccionadas una en contra de otra en sus interfases de unión. Esta fricción es inducida por la acción longitudinal sus interfases de unión. Esta fricción es inducida por la acción longitudinal del sonotrodo y por la sujeción del yunque bajo presión,del sonotrodo y por la sujeción del yunque bajo presión,

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• Se sujetan dos partes bajo presión.

• Una parte se sostiene estacionariamente.

• Una Segunda parte vibra a la frecuencia ultrasónica.

• Los óxidos son dispersados por la acción de la fricción.

• La difusión de átomos se realiza.

• Una unió metalúrgica pura es realizada.

Cómo es el proceso de la soldadura por Cómo es el proceso de la soldadura por ultrasonido para metalesultrasonido para metales

Vibraciones mecánicas mueven una parte contra la otra bajo presión

Esto rompe las capasde oxido en ambos materiales

Se realiza la difusiónDe átomos de una parteA otra cuando los óxidosSon dispersados

Subsecuentemente queninguna contaminación (Oxido) esta entre las interfaces una verdaderaunión metalúrgica se logra.

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No Soldable

Soldable

Excelentemente Soldables

No Examinado

AluminioOroPlataCobreNíkelPlatino

HierroTantalioAceroAcero InoxidableLatónBronceCobre/NíquelAcero Níquel

MolibdenoMagnesioTitanioZincZirconia

AluminioOroPlataCobreNíkelPlatino

PlomoTungstenoBerilioSilicioEstaño

VidrioCerámico

Tabla de Metales Pobre Mediocre Buena Excelente

Metales para Ultrasonido

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AA

A3

2

7

16

5

4

1.- Sección de Soldadura por ultrasonido

2.-Perfil Yunque Vertical

3.-Perfil Sonotrodo

4.-Altura de soldadura

5.- Anchura de soldadura

6.- Longitud de soldadura

Estructura de la Unión por Ultrasonido

CSA

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Recomendaciones para Diseño de Uniones (Splice)

Numero Máximo de Alambres por Splice: ≤ 8-15 Según (Ford F65B-14A121-AB, Chrysler PS-1678 / 9407, GM GENGP 3.6-1 YEPES-11-98-075)

Numero Máximo de Alambres por lado: ≤ 6 - 7Según (Ford F65B-14a121-AB, Chrysler PS-1678 / 9407, GM GENGP 3.6-1)

Diferencia de Área Entre Alambre Mayor y Menor: ≤ 4.5 mm2Según (Ford F65B-14a121-AB, Chrysler PS-1678 / 9407, GM GENGP 3.6-1)

Ejemplo: Alambre o.35 X 4.5 mm2= 1.4 mm2 o 16 AWG

Tamaño Mínimo de Alambre Aceptable: 0.35 mm2 (22 AWG)

Tamaño Máximo de Alambre Aceptable: 19 mm2 (4.0 AWG)

Área Minima de Soldadura Aceptable: 0.50 mm2

Capacidad Máxima de Soldadura “Área” : 30.00 mm2

Mínima distancia entre empalmes soldados: ≥-50 – 250 mm

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Longitud de Desforre

8-10 mm Para: 8 mm ToolingLong. de Herramienta

Longitud de Desforre

13-15 mm Para: 13 mm ToolingLong. de Herramienta

PS-9497La longitud minima de 9 mm (0.354 in) deberá ser usada para una área de sección trasversal a soldar > 5 mm2; y un mínimo de desforre de 13 mm (0.512 in) para un “CSA” ≤5 mm2.YPES-11-98-075La longitud minima de desforre estandar es de 15.00 +/- 0.5 mm y para desforre parcial deberá tener una longitud de 20.00 +0/-5.Nota:Para prevenir oxidación y contaminación en los alambres de cobre, el cable deberá ser cortado y desforrado , con no mas de 5 días calendario, antes de pasar a la estación de soldadura.

L

Tamaño de Desforre

L

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Longitud de Soldadura

B

AC

Min Max

A 6.5 mm Depends on Tooling

B 00.00 mm 1.00 mm

C 1.00 mm 2.00 mm

Dependiendo del herramental

Traslape:Los cables necesitan tener el suficiente desforre para una posición de traslape. El traslape debe ser ligeramente mayor que la zona de soldado. El final de los filamentos no debe de tocar el forro del cable opuesto.

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Posición y Acomodo

El cable con la mayor sección transversal necesita colocarse primero (parte de abajo) en el Sonotrodo y en contra del Inserto, el cuál trabaja como bloque recolector. El cable más pequeño debe de ser colocado en el lado del Yunque, preferentemente entre loscables gruesos; combinación de 2:1 o similar.Si se dificulta con una combinación grande, simplemente coloquen el calibre mayor abajo y los pequeños arriba.

Coloque los cables en posición Vertical, encontra del Inserto. Es importante que la alturamáxima no exceda el punto de encuentro entre el Yunque Vertical y el Inserto.

Una posición incorrecta causa baja fortaleza dela unión. Esto es considerado como soldadura lateral.

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Prueba de Tensión

Smallest Cable N lbs.0.35mm2 (22 Ga) 67 150.50mm2 (20 Ga) 89 200.80mm2 (18 Ga) 111 251.0mm2 (16 Ga) 133 302.0mm2 (14 Ga) 267 603.0mm2 (12 Ga) 311 705.0mm2 (10 Ga) 356 808.0mm2 (8 Ga) 400 90

Min Pull Force

La unión (Splice) deberá cumplir con los requerimientos del cliente cuando el alambre de menor calibre se sujeto a la fuerza de tensión especificada de acuerdo a valores típicos.

El alambre (A) deberá estar linealmente opuesto al alambre (B), para evitar fuerzas radiales que hagan que la unión se fracture.

El alambre a tensionar (Prueba de Pull) deberá posicionarse en la mordaza fija en la maquina de prueba (sin movimiento axial o radial)

La velocidad del medidor de jalón deberá estar calibrado a una velocidad de 50 mm por minuto. Para estudios de capacidad y una velocidad de 50 a 200 mm para liberación del proceso en producción.

Las muestras para la verificación de tensión deberán tener una distancia de 50-100 mm de cada extremo al centro de la soldadura.

A B

50-100 mm 50-100 mm

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Prueba de Peladura

Smallest Cable N lbs.0.35mm2 (22 Ga) 11 2.50.50mm2 (20 Ga) 15 3.40.80mm2 (18 Ga) 18 4.01.0mm2 (16 Ga) 22 4.92.0mm2 (14 Ga) 60 13.43.0mm2 (12 Ga) 90 20.15.0mm2 (10 Ga) 110 24.68.0mm2 (8 Ga) 140 31.3

Min Peel Force

100-150 mm

La unión (Splice) deberá cumplir con los requerimientos del cliente cuando el alambre de menor calibre se sujeto a la fuerza de pelado especificada de acuerdo a valores típicos.

El alambre (A) deberá estar en la cima de la unión y linealmente por debajo del alambre (B) en el mismo extremo de la unión.

El alambre a pelar (Prueba de Peel) deberá posicionarse en la mordaza fija realizando un dobles de 180 grados para posicionarse en la mordaza opuesta.

La velocidad del medidor de pelado deberá estar calibrado a una velocidad de 50 mm por minuto. Para estudios de capacidad y una velocidad de 50 a 200 mm para liberación del proceso en producción.

Las muestras para la verificación de pelado deberán tener una distancia de 100-150 mm de cada extremo al centro de la soldadura.

AB

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CONTROLADOR DE ULTRASONIDO

Descripción de FuncionesDescripción de Funciones

1.- BARRA DE POTENCIA2.- OCHO BOTONES MULTIFUNCIÓNALES3.- CUATRO BOTONES FUNCIÓN DEFINIDA4.- INTERRUPTOR DE LLAVE 4 POSICIONES5.- BOTONES DE ENCENDIDO Y APAGADO

1

2 34

5

Controller/ ControladorController/ Controlador

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CONTOLADOR DE ULTRASONIDO

Auto-Revisión del Sistema en el EncendidoAuto-Revisión del Sistema en el Encendido

1.- Al prender la maquina comienza con una auto revisiónaccionando la guarda en varias ocasiones, mostrando datos del software instalado.

2.- Mueve el motor del sistema del horizontal buscando su referencia a cero y posicionándose de acuerdo a lo programado

3.- Mueve el motor del sistema del vertical buscando su referencia a cero y posicionándose de acuerdo a lo programado

4.- Una vez realizado el diagnostico y estando todo en orden el controlador muestra la pantalla de trabajo o donde se encuentre posicionada la llave de selección de menús.

Operation/ OperaciónOperation/ Operación

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1 2 3

5

4

1) No de memoria donde esta almacenado [ x ] empalme, se puede activar la función de seleccionar otro empalme previamente almacenado presionando el botón arriba de la leyenda (Splice) y con las teclas de [+ y -] seleccionar el empalme deseado, y validar nuevamente con el botón de[Splice}

2) Muestra el área de sección trasversal que se esta almacenado en esa memoria.

3) Muestra tanto la sección trasversal como el lay-out del empalme que se esta almacenado en esa memoria.

4) Muestra el no. de piezas realizadas hasta el momento, y pude ser restablecido a cero, presionando el botón correspondiente debajo de la leyenda [Counter 2], una pregunta de seguridad será mostrada preguntado si esta seguro que se restablezca a cero.

5) Muestra el nombre del empalme en la memoria seleccionada


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A B C D

E F G

Nota: Para tener acceso a la visualización de los parámetros en el modo de [Producción o Automático] es necesario presionar

El botón de [Enter] y para regresar al menú inicial o anterior presionar el botón [CL].

A) Presión: Parámetro de proceso unidades [Bar]B) Amplitud: Parámetro de proceso unidades [Micrones]C) Energía: Parámetro de proceso unidades [Joules]D) Ancho: Parámetro de proceso unidades [Milímetros]Nota: el [HST] Paro positivo o paro de altura se toma como referencia solamente.E) H1: Es la medición de la altura antes de soldar y es un resultado de los

parámetros de proceso.F) H2: Es la medición de la altura después de soldar (Compactación) y es un

resultado de los parámetros de procesoG) T: Es la duración en segundos en que la soldadura fue realizada y es el

resultado de los parámetros de proceso.


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Inspección Visual


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Inspección VisualDimensiones

Medición de Ancho

Yunque Vertical

Sonotrodo

Medición de Alto

Yunque Vertical

Sonotrodo

0.2mm

0.5mm

SEGUN YPES-11-98-075

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Prueba de Tensión

Smallest Cable N lbs.0.35mm2 (22 Ga) 67 150.50mm2 (20 Ga) 89 200.80mm2 (18 Ga) 111 251.0mm2 (16 Ga) 133 302.0mm2 (14 Ga) 267 603.0mm2 (12 Ga) 311 705.0mm2 (10 Ga) 356 808.0mm2 (8 Ga) 400 90

Min Pull Force

La unión (Splice) deberá cumplir con los requerimientos del cliente cuando el alambre de menor calibre se sujeto a la fuerza de tensión especificada de acuerdo a valores típicos.

El alambre (A) deberá estar linealmente opuesto al alambre (B), para evitar fuerzas radiales que hagan que la unión se fracture.

El alambre a tensionar (Prueba de Pull) deberá posicionarse en la mordaza fija en la maquina de prueba (sin movimiento axial o radial)

La velocidad del medidor de jalón deberá estar calibrado a una velocidad de 50 mm por minuto. Para estudios de capacidad y una velocidad de 50 a 200 mm para liberación del proceso en producción.

Las muestras para la verificación de tensión deberán tener una distancia de 50-100 mm de cada extremo al centro de la soldadura.

A B

50-100 mm 50-100 mm

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Prueba de Peladura

Smallest Cable N lbs.0.35mm2 (22 Ga) 11 2.50.50mm2 (20 Ga) 15 3.40.80mm2 (18 Ga) 18 4.01.0mm2 (16 Ga) 22 4.92.0mm2 (14 Ga) 60 13.43.0mm2 (12 Ga) 90 20.15.0mm2 (10 Ga) 110 24.68.0mm2 (8 Ga) 140 31.3

Min Peel Force

100-150 mm

La unión (Splice) deberá cumplir con los requerimientos del cliente cuando el alambre de menor calibre se sujeto a la fuerza de pelado especificada de acuerdo a valores típicos.

El alambre (A) deberá estar en la cima de la unión y linealmente por debajo del alambre (B) en el mismo extremo de la unión.

El alambre a pelar (Prueba de Peel) deberá posicionarse en la mordaza fija realizando un dobles de 180 grados para posicionarse en la mordaza opuesta.

La velocidad del medidor de pelado deberá estar calibrado a una velocidad de 50 mm por minuto. Para estudios de capacidad y una velocidad de 50 a 200 mm para liberación del proceso en producción.

Las muestras para la verificación de pelado deberán tener una distancia de 100-150 mm de cada extremo al centro de la soldadura.

AB

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H1 Bajo, Circuito faltante o equivocado

En este ejemplo note que solo dos alambres son insertados en la cámara de soldadura. El controlador mide la altura de compactación antes de soldar (H1) e indica una alarma antes de que la soldadura se realice.


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Modo ErrorModo ErrorH1H1

CL

1.231.88

1.28

H1

H1: LIMITE INFERIOR EXCEDIDO


• Calibre de cable erróneo• Combinación incorrecta• Acomodo incorrecto de los cables• Cables no insertados totalmente• Los ajustes de H1 han cambiado• La unión usada es incorrecta• La unión original ha sido sobrescrita• La soldadora necesita mantenimiento• El ancho de la unión es incorrecto• La presión necesita calibración• El paro positivo ha cambiado• El sensor de Altura necesita ser calibrado• Demasiado desgaste en las herramientas• El sensor de Altura funciona mal• El Yunque Vertical necesita ser revisado

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H1 Alto, Circuito demás o calibre equivocados

En este ejemplo note que cuatro alambres son insertados en la cámara de soldadura, en lugar de el numero de alambres correcto que son 3.El controlador una vez mas mide la altura de compactación antes de soldar (H1) e indica una alarma antes de que la soldadura sea realizada.


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CL

1.901.88

1.28

H1

H1: LIMITE SUPERIOR EXCEDIDO


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H2 Bajo, Circuito insertado incorrectamente

En este ejemplo note que solo 3 alambres son insertados, en la cámara de soldadura.El controlador mide la altura de compactación (H2) e indica una alarma después que la soldadura fue realizada.


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0508 Rev 1

CL

0.781.00

0.80

H2


0.90

1.00

0.80



• Parámetros de soldadura incorrectos• Filamentos cortados fuera de la unión (bajo valor de H2)• Cables demasiado oxidados (alto valor de H2)• Excesiva separación entre herramientas• Herramental inadecuado para el tamaño del desforre• No hay ultrasonido (mal funcionamiento

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CL

0.781.00

0.80

H2


0.90

1.00

0.80



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0508 Rev 1

Falla de Tiempo Contaminación en Circuitos

En este ejemplo note que una gota de aceite ha sido puesta en los alambres a unir. Durante el ciclo de soldadura el controlador emplea tiempo excesivo para tratar de disipar el contaminante y excede el limite máximo de tiempo, indicando una alarma de tiempo.


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0508 Rev 1

Modo ErrorModo ErrorTiempoTiempo

CL

t

Tiempo excedido limite superior !

0.84


• Grasa o suciedad en los cables o herramientas• Falta de filamentos• Filamentos cortados• Calibre incorrecto• Combinación incorrecta• Colocación de cables incorrecto• Cables no insertados correctamente• Parámetros incorrectos• La unión llamada es incorrecta• La soldadora necesita mantenimiento• El ancho de la unión incorrecto• La presión necesita calibración• El paro positivo ha cambiado• Excesivo desgaste en las herramientas• Amplitud no ha sido calibrada• Convertidor dañado• Cables demasiado oxidados (alto valor de H2)• La línea de voltaje varía fuera de rango• Las herramientas están muy calientes• La frecuencia está fuera de rango

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OPERATION / OPERACIONModo ErrorModo Error

TiempoTiempo

CL

t

Tiempo excedido limite superior !

0.84

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