Electrificación

La electrificación es el proceso de sustitución de fuentes de energía basadas en combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, por fuentes de energía basadas en electricidad.

Reemplazar las tecnologías que utilizan energía de combustibles fósiles por energía eléctrica da como resultado una reducción de las emisiones de carbono y gases de efecto invernadero.

Y a medida que el mundo busca reducir su huella de carbono, la electrificación se llevará a cabo en una amplia gama de sectores, desde el automotriz, con la llegada del automóvil eléctrico, hasta los procesos industriales, el ferrocarril, la construcción, la industria aeroespacial y más.

También se espera que la producción de electricidad sea más limpia, con un aumento en la generación de energía eléctrica proveniente de fuentes renovables, como la eólica, la solar, la biomasa y la hidroeléctrica, además de estar disponible a un precio más bajo que los combustibles fósiles.

Para 2035, el Reino Unido espera generar el 100 % de la electricidad del país a partir de fuentes renovables, una cifra que se ubica en poco más del 50 % para el resto del mundo.

Industria Automotriz

La industria automotriz está adoptando rápidamente la electrificación, con vehículos eléctricos disponibles comercialmente que ya están en el mercado.

La regulación gubernamental, como la prohibición del Reino Unido de la venta de automóviles nuevos de gasolina y diésel para 2030, así como la disminución de los costos de los equipos y la mejora de la tecnología, significa que la electrificación en este sector solo aumentará.

Los informes sugieren que en solo ocho años a partir de ahora, más del 50% de los vehículos en Europa serán eléctricos.

La electrificación de vehículos es el proceso de alimentar el vehículo con electricidad reemplazando los componentes que funcionan con una fuente de energía convencional con componentes que funcionan con electricidad. Esto incluye paquetes de baterías, motores, sistemas auxiliares y sistemas de carga.

 

Electrificación

Las mejoras se están desarrollando rápidamente, y los fabricantes ya están logrando avances en la tecnología de carga rápida y los sistemas de intercambio de baterías.

El tamaño y la masa de un paquete de baterías a menudo afectan el diseño, ya que más celdas de batería significan más masa para el vehículo. El aumento de masa requiere más energía para el movimiento del vehículo y afecta la maniobrabilidad, como el manejo, la aceleración y el frenado.

La electrificación generalizada de vehículos ligeros y pesados ​​enfrenta muchos desafíos económicos y tecnológicos. Muchos fabricantes venden autos eléctricos, pero todavía existen algunas barreras para la adopción, como la infraestructura de carga y el precio. Esto se debe principalmente a los costos de la batería, pero las soluciones de soldadura innovadoras pueden ayudar a reducirlos.

Electrificación
Experiencia de CVE

CVE está trabajando con TWI, una organización independiente de investigación y tecnología, para explorar la viabilidad de la soldadura por haz de electrones para componentes para apoyar la transición hacia la electrificación.

La soldadura por haz de electrones es un método de unión óptimo para soldar unidades de batería.

Dado que se espera que los motores de automóviles requieran 2 millones de unidades de batería, con 10 000 soldaduras por unidad, la soldadura por haz de electrones es una gran solución para ayudar a los fabricantes a satisfacer la demanda.

Si requiere más información, por favor póngase en contacto! Con 60 años de experiencia en procesos proporcionando soluciones llave en mano, podemos encontrar la solución adecuada para su aplicación.

Puede descubrir nuestra gama completa de máquinas de soldadura por haz de electrones aquí.

 

Electrificación
Sensores y Electrónica

Una de las ventajas que ofrece la soldadura por haz de electrones en empaquetamiento electrónico es la aportación de calor relativamente baja en comparación con otros tipos de soldadura, como el de Tungsten Inert Gas (TIG). La forma de la zona de fusión puede alterarse o perfeccionarse mediante una desviación a alta velocidad del haz de electrones, que puede ser relativamente pequeña si lo que se pretende es sellar, y más profunda si se necesita para usos más estructurales.

El procedimiento se realiza con vacío para evitar la oxidación, mientras que la baja aportación de calor reduce al mínimo el peligro de daños a los componentes electrónicos sensibles.

Semiconductores

La soldadura por haz de electrones se utiliza para unir componentes de la industria de los semiconductores, donde se requieren soldaduras de gran calidad y sin defectos.

Es fundamental que haya poca porosidad en las soldaduras para garantizar la máxima limpieza en funcionamiento. Igualmente, una baja aportación de calor general de las soldaduras por haz de electrones también da como resultado la mínima deformación, lo que reduce el mecanizado posterior a la soldadura.

 

Sensores y Electrónica Soldadura
Energías Renovables

Las energías renovables son una fuente de energía sostenible obtenida de fuentes renovables, como la energía solar, la eólica, la geotérmica, etc. Las fuentes de energía renovable abarcan el 26 % de la electricidad de todo el mundo, y se prevé que alcancen el 30 % en 2024, representando así un sector en rápido crecimiento.

Energía Eólica en Alta Mar

Las estructuras eólicas en alta mar u off-shore requieren una fabricación de soldadura de elevada productividad y un rendimiento fiable. Hay numerosas estructuras que deben fabricarse en el conjunto de una turbina de aerogeneradores en alta mar, como monopostes, anclajes de succión y bridas.

La soldadura por haz de electrones mejora la productividad y la calidad de la soldadura, mientras que la soldadura con vacío crea una atmósfera ideal, evitando la oxidación y prescindiendo del precalentamiento, entre otras ventajas.

 

Energías Renovables Soldadura

CVE ha adaptado su última tecnología de soldadura de alta tecnología para reducir el tiempo y el coste de fabricación de las bases de los aerogeneradores en un 25 %. CVE forma parte de un consorcio de organizaciones al que se ha concedido una subvención a la innovación del Reino Unido para reducir drásticamente los costes de instalación del mayor parque eólico marítimo del mar del Norte.

Energías Renovables Soldadura
Defensa

La soldadura por haz de electrones es un procedimiento sólidamente establecido en el sector de la defensa debido a que se exigen unos resultados de gran calidad para la aplicación. En CVE, utilizamos haces de electrones para soldar diferentes componentes, desde pequeños a grandes, pasando por sencillos y complejos.

Componentes Pequeños

Los transductores, los relés y las cápsulas aneroides son unos ejemplos de componentes pequeños unidos por haz de electrones en el sector de la defensa. Las colas de bombetas en acero martensítico envejecido son otro componente pequeño y un ejemplo en donde la soldadura por haz de electrones es el único método de unión viable debido a que se requieren numerosas unidades, a la necesidad de una soldadura de alta integridad con el cordón de soldadura más pequeño y la mínima deformación. CVE ha diseñado y fabricado un sistema de carga de lanzadera para poder abarcar la elevada producción.

 

Defensa Soldadura
Aleaciones de aluminio

Las aleaciones de aluminio de gran resistencia suelen soldarse con haz de electrones para aplicaciones como carcasas de misiles, lanzamisiles y piezas de proyectiles de perforación. Asimismo, en ocasiones, se modifican las propiedades mecánicas mediante un sistema de alimentación de cable que se usa durante la soldadura.

 

 

 

Defensa Soldadura
Aleaciones de titanio

En el sector de la defensa, se utilizan cordones de soldadura de gran precisión y totalmente sin defectos de la soldadura por haz de electrones para unir aleaciones de titanio, como depósitos propulsores de combustible y rotores de motores de aviación. Las piezas de los motores de aviación también suelen repararse con soldadura por haz de electrones como método de unión.

Defensa Soldadura
NUCLEAR

En el sector nuclear, la soldadura por haz de electrones tiene múltiples aplicaciones, como en depósitos a presión para la energía convencional, en la fabricación de reactores modulares pequeños (SMR) y reactores micromodulares (MMR), así como en componentes estructurales y de retención de la presión relacionados.

Soldadura por haz de electrones de componentes nucleares de sección gruesa

En el sector nuclear, se pueden soldar componentes de sección gruesa con distintos procesos que requieren mucho tiempo y aumentan considerablemente el coste de la fabricación. Durante años, se ha trabajado para encontrar un proceso que se pueda usar más ampliamente en el sector nuclear. Aunque la producción en el sector nuclear sea baja, la naturaleza de estos componentes, donde la seguridad es crítica, demanda una solución de gran calidad.

 

Nuclear Soldadura

Normalmente, la soldadura de componentes de sección gruesa, como depósitos a presión, se ha realizado con técnicas de soldadura por arco con múltiples pasadas, con ensayos no destructivos entre etapas y el precalentamiento del componente para reducir el riesgo de sufrir agrietamiento por hidrógeno.

Nuclear Soldadura

Los últimos avances en la tecnología de soldadura por haz de electrones con vacío local o Ebflow ofrecen la oportunidad de soldar depósitos grandes en componentes de sección gruesa en una sola pasada y a gran velocidad con la mínima deformación, anulando la necesidad de realizar ensayos no destructivos entre etapas y, con ello, reduciendo costes y tiempo en la fabricación de depósitos nucleares a presión. Además, ello permite prescindir del paso del precalentamiento, puesto que la soldadura por haz de electrones se realiza en un entorno con vacío, de modo que se evita el riesgo de agrietamiento por hidrógeno.

Nuclear Soldadura

En comparación con otros procesos, la soldadura por haz de electrones en el sector nuclear aporta muchas ventajas. Permite ahorrar mucho tiempo y dinero en la fabricación de secciones gruesas debido al rápido índice de unión al soldar todo el grosor de la junta de una sola pasada.

Nuclear Soldadura
Automoción

En el sector de la automoción, la soldadura por haz de electrones tiene numerosas aplicaciones: desde turbocompresores hasta engranajes, pasando por convertidores o resistores derivadores de vehículos de combustible convencionales, híbridos y eléctricos.

Soldadura por haz de electrones de turbocompresores

La mayoría de los motores de vehículos diésel de pasajeros y comerciales llevan turbocompresor, por lo que en la actualidad hay millones de vehículos en todo el mundo que se benefician de ahorrar más combustible, rendir mejor y reducir las emisiones.

En el centro de los turbocompresores se encuentra el grupo de eje del impulsor giratorio a gran velocidad. El eje toma el impulso de los gases de escape forzando el retorno del combustible y del aire al motor.

Automoción Soldadura

La soldadura por haz de electrones permite unir una rueda fundida de Inconel y un eje de acero al carbono. El haz de electrones consiste en un flujo de electrones finamente dirigido que funde y une las dos superficies metálicas, dando como resultado una soldadura de calidad excelente con las características de una penetración profunda, una zona de fusión precisa (zona termoafectada o HAZ, por su sigla en inglés) y una resistencia próxima a la del metal de base. Si las soldaduras se efectúan en un entorno con vacío, el procedimiento será limpio y puro.

Automoción Soldadura

Las piezas, o bien están mecanizadas con una espiga para que la junta se coloque sola, o bien están unidas haciendo tope antes de la soldadura y sujetas con una fijación de precisión para controlar la geometría. Igualmente, pueden soldarse estando acabadas o semiacabadas para reducir al mínimo el mecanizado posterior a la soldadura y con la correcta orientación del haz hacia la junta del rotor/eje. Es posible realizar soldaduras precisas y repetibles sin grietas relacionadas.

Automoción Soldadura
Aeroespacial

En el sector aeroespacial suele exigirse una soldadura crítica y sin defectos. La soldadura por haz de electrones está especialmente indicada para satisfacer esta necesidad. Con los haces de electrones de densidad de alta potencia se consiguen soldaduras ajustadas de gran integridad y con la mínima deformación. La soldadura por haz de electrones puede usarse en gran variedad de materiales, como en aleaciones de titanio, aluminio, termoestables y de gran resistencia, usadas con frecuencia en motores de aviación. Estas capacidades pueden aplicarse satisfactoriamente a la fabricación de componentes especialmente críticos con el objetivo de satisfacer los rigurosos requisitos en cuanto a seguridad.

La típica máquina de soldadura por haz de electrones que se usa en el sector aeroespacial lleva una cámara de vacío grande con un cañón de electrones de alta tensión (150 kV) y potencia considerable (hasta 30 kW). La cámara de vacío lleva útiles rotativos para soldar de gran precisión controlados por ordenador y CNC, de modo que se pueda obtener la calidad y la precisión necesarias para el sector aeroespacial.

Soldadura por haz de electrones del asiento de cojinete delantero

Este grupo, complejo en extremo, está fabricado con varios componentes relativamente simples. No existen muchos otros procesos de soldadura que funcionen con este tipo de producto. Las piezas requieren soldaduras lineales, circunferenciales y planetarias durante operaciones sucesivas.

Aeroespacial Soldadura
Soldadura por haz de electrones de rotores de compresor

Este importante componente de rotación requiere soldaduras de gran integridad, en níquel 901. Con la fabricación mediante soldadura por haz de electrones, se consigue reducir peso, material y costes de mecanizado.

Aeroespacial Soldadura
Soldadura por haz de electrones de palas de estatores

Al estar fabricadas con soldadura por haz de electrones para unir sus numerosas secciones, las palas permiten realizar soldaduras precisas y repetibles. El titanio está especialmente indicado para los proceso de soldadura por haz de electrones, ya que se efectúa el vacío para evitar la oxidación.

 

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