ES2870138T3 - Luna con elemento de conexión eléctrico y elemento de unión colocado en éste - Google Patents

Luna con elemento de conexión eléctrico y elemento de unión colocado en éste Download PDF

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Abstract

Luna con al menos un elemento de conexión eléctrico, comprendiendo al menos: - un sustrato (1), - una estructura con capacidad de conducción eléctrica (2) en una zona del sustrato (1), - un elemento de conexión eléctrico (3) en forma de puente, comprendiendo una zona de puente (3a) y al menos dos pies de soldadura indirecta (3b), los cuales están unidos a través de una masa de soldadura indirecta (4) con una zona de la estructura con capacidad de conducción eléctrica (2), y - un elemento de unión eléctrico (5) colocado en el elemento de conexión (3), estando el elemento de unión (5) - colocado sobre la superficie (I) dirigida hacia el sustrato (1), de la zona de puente (3a) o - estando colocado sobre la superficie (II) dirigida en sentido opuesto al sustrato (1), de la zona de puente (3a) y guiado alrededor de la zona de puente (3a), de modo que está en contacto con la superficie (I) dirigida en dirección hacia el sustrato (1), de la zona de puente (3a), caracterizada por que la diferencia entre la temperatura de fusión del material del elemento de conexión (3) y la temperatura de fusión del material del elemento de unión (5) es superior a 200 °C, y estando colocado el elemento de unión (5) mediante una unión por soldadura en el elemento de conexión (3).

Description

DESCRIPCIÓN
Luna con elemento de conexión eléctrico y elemento de unión colocado en éste
La invención se refiere a una luna con un elemento de conexión eléctrico y un elemento de unión colocado en éste, a un procedimiento para su fabricación y a su uso.
La invención se refiere en particular a una luna con un elemento de conexión eléctrico para vehículos con estructuras con capacidad de conducción eléctrica, como, por ejemplo, conductores térmicos o conductores de antena. Las estructuras con capacidad de conducción eléctrica están provistas habitualmente de elementos de conexión eléctricos soldados indirectamente, los cuales están unidos con el sistema eléctrico de a bordo a través de elementos de unión. Los elementos de unión pueden ser cables de conexión flexibles, los cuales están colocados directamente en el elemento de conexión, generalmente soldados con el elemento de conexión. Los cables de unión están equipados típicamente con un conector acoplable. Las lunas pueden fabricarse con los elementos de conexión junto con elemento de conexión, premontados. Durante el montaje en la carrocería de vehículo, los elementos de unión pueden unirse entonces de modo muy sencillo y ahorrando tiempo con los cables eléctricos hacia el sistema eléctrico de a bordo, en particular mediante una unión acoplable.
Una luna de este tipo se conoce, por ejemplo, del documento EP 0477 069 B1, del documento DE 4439645 C1 o del documento DE 9013380 U1, estando configurado el cable de unión flexible como cinta de tejido plana de cobre habitual en el ámbito. El elemento de unión puede estar configurado también, no obstante, como pieza rígida, preferentemente con lengüeta de inserción, como se conoce, por ejemplo, por el documento EP 1488972 A1.
Debido a diferentes coeficientes de expansión térmica de los materiales usados, aparecen tensiones mecánicas durante la fabricación y el funcionamiento, las cuales solicitan las lunas y pueden provocar la rotura de las lunas.
Los elementos de conexión habituales están fabricados de cobre, debido a la buena capacidad de conducción eléctrica. Dado que los coeficientes de expansión térmica de cobre y vidrio son, no obstante, muy diferentes, resultan, en particular durante la soldadura indirecta, como consecuencia del calentamiento y enfriamiento, tensiones mecánicas, las cuales pueden dañar la luna o la unión por soldadura indirecta. Los materiales de soldadura con contenido de plomo habituales presentan una alta ductilidad, los cuales pueden compensar las tensiones mecánicas que hacen su aparición entre elemento de conexión eléctrico y la luna mediante deformación plástica. Sin embargo, debido a la directiva de vehículos al final de su vida útil 2000/53/CE, los materiales de soldadura que contienen plomo deben ser reemplazados por materiales de soldadura sin plomo dentro de la CE. La directiva se denomina a modo de resumen con la abreviatura ELV (End of life vehicles) (vehículos al final de su vida útil). El objetivo es a este respecto, prohibir componentes extremadamente problemáticos de los productos en el curso de la expansión masiva de la electrónica desechable. Las sustancias afectadas son plomo, mercurio y cadmio.
Los materiales de soldadura libres de plomo presentan típicamente una ductilidad claramente inferior y no son capaces, por lo tanto, en la misma medida que los materiales de soldadura con contenido de plomo, de compensar tensiones mecánicas. Existe, por lo tanto, en particular al soldar indirectamente con masas de soldadura libres de plomo, el empeño de evitar tensiones mecánicas, lo cual es posible, por ejemplo, a través de una selección adecuada del material del elemento de conexión. En caso de ser la diferencia entre los coeficientes de expansión térmicos de sustrato, habitualmente vidrio cálcico-sódico, y elemento de conexión, pequeña, entonces aparecen únicamente reducidas tensiones mecánicas.
Como material particularmente adecuado para el elemento de conexión se han propuesto en el documento WO 2012/152543 A1, por ejemplo, aceros con contenido de cromo (o inoxidables), los cuales ventajosamente son, además de ello, económicos. Es, no obstante, deseable, continuar fabricando el elemento de unión colocado en el elemento de conexión de un material con alta capacidad de conducción, en particular cobre.
En el documento WO 2014/079594 A1 se propone combinar un elemento de conexión con un elemento de unión macizo. El material del elemento de conexión para el contacto con la luna puede seleccionarse entonces principalmente en lo que se refiere a un coeficiente de expansión térmica adecuado. El material del elemento de unión para el contacto con el cable de conexión puede seleccionarse, por el contrario, de acuerdo con otros criterios, como una capacidad de conducción eléctrica óptima o buena capacidad de conformación.
El elemento de unión ya esté configurado como cable de conexión flexible o como elemento macizo, rígido a la flexión, se suelda típicamente con el elemento de conexión, disponiéndose el elemento de unión sobre el lado superior alejado de la luna, del elemento de conexión, tal como queda claro a partir del estado de la técnica mencionado. Esta disposición resulta, no obstante, problemática en lo que se refiere a cargas mecánicas, tales como hacen su aparición en particular en el caso de acoplar el cable sobre el elemento de unión. Las fuerzas de tracción, palanca y cizallamiento solicitan fuertemente la unión por soldadura, lo cual puede conducir a su dañado o incluso rotura. La unión es particularmente propensa a daños, cuando para el elemento de conexión y el elemento de unión se usan diferentes materiales, los cuales no pueden soldarse de modo ideal debido a una diferente temperatura de fusión.
Las publicaciones JP 2004189023 A y JP 2015069893 A muestran respectivamente una disposición, en cuyo caso un elemento de unión está colocado sobre la superficie dirigida hacia un sustrato, de un elemento de conexión. En el documento JP 2004189023 A se introduce el elemento de unión en un alojamiento del elemento de conexión. En el documento JP 2015069893 A se produce una unión entre elemento de unión y conexión mediante engaste o soldadura indirecta.
Una luna de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce por el documento JP 2004 189023 A. El documento JP 2015069893 A divulga un elemento de conexión con un cable de conexión colocado por su lado inferior. El documento WO 2012/152543 A1 divulga un cable de conexión de cobre, el cual está soldado con un elemento de conexión de acero con contenido de cromo.
El objetivo de la presente invención es, por lo tanto, poner a disposición una luna mejorada con elemento de conexión eléctrico y elemento de unión colocado en éste, pudiendo resistir la unión entre elemento de conexión y elemento de unión cargas mayores.
El objetivo de la presente invención se resuelve de acuerdo con la invención mediante una luna con un elemento de conexión eléctrico según la reivindicación independiente 1. Realizaciones preferentes se desprenden de las reivindicaciones secundarias.
La luna de acuerdo con la invención con al menos un elemento de conexión eléctrico comprende al menos:
- un sustrato,
- una estructura con capacidad de conducción eléctrica en una zona del sustrato,
- un elemento de conexión eléctrico en forma de puente, comprendiendo una zona de puente y al menos dos pies de soldadura indirecta, los cuales están unidos a través de una masa de soldadura indirecta con una zona de la estructura con capacidad de conducción eléctrica, y
- un elemento de unión eléctrico colocado en el elemento de conexión.
El elemento de conexión de acuerdo con la invención está configurado en forma de puente. Un elemento de conexión de este tipo comprende una zona de puente y al menos dos pies de soldadura indirecta. Los pies de soldadura indirecta disponen de superficies de contacto, las cuales están en contacto con la estructura con capacidad de conducción a través de la masa de soldadura indirecta. La zona de puente está configurada típicamente, pero no necesariamente, en plano y orientada esencialmente en paralelo con respecto a la superficie de sustrato. La zona de puente no tiene ningún contacto directo con el sustrato, sino que está dispuesta por encima del sustrato, de modo que entre zona de puente y superficie de sustrato resulta un espacio hueco. Los pies de soldadura indirecta se extienden, partiendo de dos lados opuestos de la zona de puente, en dirección hacia la superficie de sustrato y presentan por su extremo típicamente secciones, las cuales están dispuestas en plano y esencialmente en paralelo con respecto a la superficie de sustrato. Las superficies dirigidas hacia el sustrato, de estas secciones, forman las superficies de contacto (o superficies de soldadura indirecta), las cuales están en contacto a través de la masa de soldadura indirecta con la estructura con capacidad de conducción eléctrica en el sustrato.
El elemento de unión está configurado ventajosamente de forma alargada y presenta una dirección de extensión, la cual no es paralela con respecto a una dirección de extensión del elemento de conexión. La dirección de extensión del elemento de conexión resulta de una unión más corta (imaginaria) entre los dos pies de soldadura indirecta. De manera particularmente ventajosa la dirección de extensión del elemento de unión está orientada (esencialmente) en perpendicular con respecto a la dirección de extensión del elemento de conexión.
El elemento de unión está previsto para el contacto eléctrico, en particular mediante un cable eléctrico. Este cable une la estructura con capacidad de conducción eléctrica sobre el sustrato con un elemento funcional externo, por ejemplo, un suministro de tensión o un aparato de recepción. Para ello el cable se guía, partiendo del elemento de conexión, preferentemente por los cantos laterales de la luna, de modo que se aleja de la luna. El cable puede ser principalmente cualquier cable de conexión, el cual sea conocido por el experto para el contacto eléctrico con una superficie con capacidad de conducción eléctrica, por ejemplo, un conductor plano, un conductor de alambre trenzado o un conductor de alambre macizo. La unión entre el elemento de unión y el cable puede producirse de cualquier modo habitual conocido por el experto, por ejemplo, mediante soldadura indirecta, soldadura, atornillado, a través de un pegamento con capacidad de conducción eléctrica o como conexión enchufable.
Las fuerzas de tracción que típicamente hacen su aparición presentan un componente hacia arriba, es decir, que se aleja del sustrato. En caso de estar el elemento de unión dispuesto de modo convencional sobre la superficie alejada del sustrato, de la zona de puente, entonces estas fuerzas de tracción actúan directamente sobre la unión entre elemento de unión y elemento de conexión. Esto puede conducir fácilmente a la rotura de la unión (en particular un denominado "pelado" del elemento de unión), en particular cuando la unión está debilitada, tal como se da el caso, por ejemplo, en una unión por soldadura de diferentes materiales. La idea inventiva consiste ahora entonces, en dejar atacar las fuerzas de tracción, no la superficie dirigida en dirección opuesta al sustrato, sino la superficie dirigida en dirección hacia el sustrato, de la zona de puente. Los inventores han podido ver que debido a ello las fuerzas de tracción requeridas para una rotura se elevan claramente. La disposición de acuerdo con la invención puede hacer frente, por lo tanto, a fuerzas mayores y es claramente más estable que las convencionales.
La invención puede realizarse de dos modos diferentes:
- en una primera configuración el elemento de unión está colocado sobre la superficie dirigida hacia el sustrato, de la zona de puente.
- en una segunda configuración el elemento de unión está colocado sobre la superficie dirigida en dirección opuesta al sustrato, de la zona de puente, y se hace pasar alrededor de la zona de puente, de modo que está en contacto con la superficie dirigida en dirección hacia el sustrato, de la zona de puente. El elemento de unión se extiende desde la superficie dirigida en dirección opuesta al sustrato alrededor de un canto lateral de la zona de puente y a lo largo de la superficie dirigida hacia el sustrato, de la zona de puente. El elemento de unión está preferentemente en contacto (por la superficie completa) por la totalidad de la superficie dirigida en dirección hacia el sustrato. De este modo se logra una estabilidad óptima. Básicamente es suficiente, no obstante, cuando el elemento de unión está en contacto solo por una parte de la superficie, por ejemplo, por aquel canto, el cual se encuentra opuesto al canto lateral, alrededor del cual se guía el elemento de unión.
Es posible también una combinación de las dos configuraciones, en cuyo caso el elemento de unión está colocado en la superficie dirigida en dirección opuesta al sustrato, de la zona de puente, se hace pasar alrededor de la zona de puente y no está en contacto solo por la superficie dirigida hacia el sustrato, sino también está unido con esta superficie de forma fija, por ejemplo, soldado. De este modo puede lograrse una estabilidad de la unión aún mayor. No obstante, la fabricación se vuelve debido a ello más laboriosa.
En una configuración preferente el elemento de unión de la luna de acuerdo con la invención está unido con un cable de conexión eléctrico, en particular a través del extremo opuesto al elemento de conexión, del elemento de unión.
La masa de soldadura indirecta está, en una configuración preferente, libre de plomo. Esto es particularmente ventajoso en lo que se refiere a la sostenibilidad medioambiental de la luna de acuerdo con la invención con elemento de conexión eléctrico. Como masa de soldadura indirecta libre de plomo, ha de entenderse en el sentido de la invención una masa de soldadura indirecta, la cual, de acuerdo con la directiva de la CE "2002/95/CE sobre la restricción del uso de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos", contiene una proporción menor o igual al 0,1 % en peso de plomo, preferentemente no contiene plomo.
En el caso de masas de soldadura indirecta libres de plomo es particularmente ventajoso, seleccionar elemento de conexión y elemento de unión de diferentes materiales. Dado que las masas de soldadura indirecta libres de plomo no pueden compensar bien tensiones mecánicas, es ventajoso adaptar el material del elemento de conexión, en lo que se refiere al coeficiente de expansión térmica, al sustrato y seleccionar el material del elemento de unión en lo que atañe a una buena capacidad de conducción eléctrica. Ya que la unión, en particular unión por soldadura, de dos materiales diferentes es más débil que la unión de materiales iguales, el efecto de aumento de la estabilidad de la invención tiene un efecto particularmente ventajoso.
En una configuración preferente, elemento de conexión y elemento de unión están formados de diferentes materiales. La diferencia entre la temperatura de fusión del material del elemento de conexión y la temperatura de fusión del elemento de unión, es en una configuración ventajosa superior a 200 °C, preferentemente superior a 300 °C, de manera particularmente preferente superior a 400 °C. En el caso de este tipo de elemento de conexión, las ventajas de acuerdo con la invención son particularmente importantes, dado que la unión, en particular la unión por soldadura habitual, en caso de estas diferencias de la temperatura de fusión, es particularmente vulnerable.
En una configuración preferente el elemento de unión está colocado mediante una unión por soldadura en el elemento de conexión. Esto es ventajoso, dado que una unión por soldadura puede producirse de modo rápido y económico y es habitual generalmente para la unión de elemento de conexión y elemento de unión, de modo que no han de modificarse procesos industrialmente establecidos. Tal como se ha descrito anteriormente, la invención tiene un efecto particularmente ventajoso en caso de una unión por soldadura de diferentes materiales. Alternativamente pueden elegirse, no obstante, también otras técnicas de unión. De este modo, elemento de conexión y elemento de unión pueden estar unidos, por ejemplo, a través de una unión clinch, una unión por soldadura indirecta, una unión por engaste o mediante un pegamento con capacidad de conducción eléctrica. También en estos casos la invención tiene un efecto de aumento de la estabilidad, dado que el punto de unión vulnerable se solicita menos a través de fuerzas de tracción, cizallamiento o palanca.
En una configuración ventajosa el elemento de unión es un cable de conexión flexible. El cable de conexión flexible es un cable blando a la flexión, con capacidad de conducción eléctrica. El cable de conexión puede estar provisto también de un terminal tubular o una pieza de engaste (pieza de metal engastada alrededor del cable de conexión), que está unido con el elemento de conexión.
El cable de conexión flexible está configurado en una configuración preferente como cinta de tejido plana. Una cinta de tejido plana se denomina frecuentemente también como conductor de alambre trenzado o "alambre tejido". El cable de conexión puede estar configurado alternativamente también como conductor de alambre trenzado configurado como cable redondo, el cual está provisto típicamente de un revestimiento de aislamiento polimérico.
En otra configuración ventajosa el elemento de unión es una plaquita de metal maciza. Con una plaquita de metal maciza se entiende en este sentido una plaquita de metal rígida, bien es cierto que, en la medida de lo posible bien moldeable, pero no blanda a la flexión. La plaquita de metal se mantiene tras la conformación en la forma y posición deseadas.
El elemento de unión, ya esté configurado como cable de conexión flexible o como plaquita de metal maciza, está configurado en una configuración preferente en el extremo opuesto al elemento de conexión con un conector plano estandarizado, en particular conector plano de vehículo de motor con una altura de 0,8 mm y una anchura de 4,8 mm o 6,3 mm o con una altura de 1,2 mm y una anchura de 9,5 mm. De manera particularmente preferente la anchura es de 6,3 mm, dado que esto se corresponde con los conectores planos de vehículo de motor de acuerdo con DIN 46244 usados habitualmente en este ámbito. Mediante el conector plano se garantiza una conexión sencilla de cables eléctricos al suministro de tensión. El contacto eléctrico del elemento de conexión puede producirse alternativamente también, no obstante, a través de unión por soldadura indirecta, soldadura, engaste, clinch o apriete o un pegamento con capacidad de conducción.
El sustrato contiene preferentemente vidrio, de manera particularmente preferente vidrio cálcico-sódico. El sustrato es preferentemente una luna de vidrio, de manera particularmente preferente luna de ventana, en particular luna de vehículo. El sustrato puede contener básicamente también, no obstante, otros tipos de vidrio, por ejemplo, vidrio de cuarzo o vidrio de borosilicato, o polímeros, preferentemente polietileno, polipropileno, policarbonato, polimetilmetacrilato, poliestireno, polibutadieno, polinitrilos, poliésteres, poliuretano, cloruro de polivinilo, poliacrilato, poliamida, tereftalato de polietileno y/o copolímeros o mezclas de los mismos.
El sustrato es preferentemente transparente o traslúcido. El sustrato presenta preferentemente un grosor de 0,5 mm a 25 mm, de manera particularmente preferente de 1 mm a 10 mm y de manera muy particularmente preferente de 1.5 mm a 5 mm.
En una configuración preferente la diferencia entre el coeficiente de expansión térmica del sustrato y el coeficiente de expansión térmica del elemento de conexión es inferior a 5 x 10-6/°C, preferentemente inferior a 3 x 10-6/°C. Debido a una diferencia tan reducida pueden evitarse tensiones térmicas como consecuencia del proceso de soldadura indirecta de modo ventajoso y se alcanza una mejor adhesión.
El coeficiente de expansión térmica del sustrato es preferentemente de 8 x 10-6/°C a 9 x 10-6/°C. El sustrato contiene preferentemente vidrio, en particular vidrio cálcico-sódico, el cual presenta preferentemente un coeficiente de expansión térmica de 8,3 x 10-6/°C a 9 x 10-6/°C en un intervalo de temperaturas de 0 °C a 300 °C.
El coeficiente de expansión térmica del elemento de conexión es en una configuración preferente de 4 x 10-6/°C a 15 x 10-6/°C, preferentemente de 9 x 10-6/°C a 13 x 10-6/°C, de manera particularmente preferente de 10 x 10-6/°C a 11,5 x 10-6/°C, de manera muy particularmente preferente de 10 x 10-6/°C a 11 x 10-6/°C y en particular de 10 x 10-6/°C a 10.5 x 10-6/°C en un intervalo de temperaturas de 0 °C a 300 °C.
El elemento de conexión contiene preferentemente al menos una aleación con contenido de hierro. El elemento de conexión contiene de manera particularmente preferente al menos de 50 % en peso a 89,5 % en peso de hierro, de 0 % en peso a 50 % en peso de níquel, de 0 % en peso a 20 % en peso de cromo, de 0 % en peso a 20 % en peso de cobalto, de 0 % en peso a 1,5 % en peso de magnesio, de 0 % en peso a 1 % en peso de silicio, de 0 % en peso a 1 % en peso de carbono, de 0 % en peso a 2 % en peso de manganeso, de 0 % en peso a 5 % en peso de molibdeno, de 0 % en peso a 1 % en peso de titanio, de 0 % en peso a 1 % en peso de niobio, de 0 % en peso a 1 % en peso de vanadio, de 0 % en peso a 1 % en peso de aluminio y/o de 0 % en peso a 1 % en peso de wolframio.
El elemento de conexión puede contener, por ejemplo, una aleación de hierro-níquel-cobalto, como Kovar (FeCoNi) con un coeficiente de expansión térmica de por lo general aproximadamente 5 x 10-6/°C. La composición de Kovar es, por ejemplo, 54 % en peso de hierro, 29 % en peso de níquel y 17 % en peso de cobalto.
En una configuración preferente el elemento de conexión contiene un acero con contenido de cromo. El acero con contenido de cromo, en particular denominado libre de acero o inoxidable, está disponible de forma económica. Los elementos de conexión de acero con contenido de cromo presentan, además de ello, en comparación con muchos elementos de conexión habituales, por ejemplo, de cobre, una alta rigidez, lo cual conduce a una ventajosa estabilidad del elemento de conexión. El acero con contenido de cromo presenta, además de ello, en comparación con muchos elementos de conexión habituales, por ejemplo, aquellos de titanio, una capacidad de soldadura indirecta mejorada, la cual resulta de una capacidad de conducción térmica mayor.
El elemento de conexión contiene preferentemente un acero con contenido de cromo con una proporción de cromo de más de o igual a 10,5 % en peso. Otros componentes de aleación, como molibdeno, manganeso o niobio, conducen a una resistencia a la corrosión mejorada o a propiedades mecánicas modificadas, como resistencia a la tracción o capacidad de conformación en frío.
El elemento de conexión contiene de manera particularmente preferente al menos de 66,5 % en peso a 89,5 % en peso de hierro, de 10,5 % en peso a 20 % en peso de cromo, de 0 % en peso a 1 % en peso de carbono, de 0 % en peso a 5 % en peso de níquel, de 0 % en peso a 2 % en peso de manganeso, de 0 % en peso a 2,5 % en peso de molibdeno, de 0 % en peso a 2 % en peso de niobio y de 0 % en peso a 1 % en peso de titanio. El elemento de conexión puede contener adicionalmente adiciones de otros elementos, entre ellos, vanadio, aluminio o nitrógeno.
El elemento de conexión contiene de manera muy particularmente preferente al menos de 73 % en peso a 89,5 % en peso de hierro, de 10,5 % en peso a 20 % en peso de cromo, de 0 % en peso a 0,5 % en peso de carbono, de 0 % en peso a 2,5 % en peso de níquel, de 0 % en peso a 1 % en peso de manganeso, de 0 % en peso a 1,5 % en peso de molibdeno, de 0 % en peso a 1 % en peso de niobio y/o de 0 % en peso a 1 % en peso de titanio. El elemento de conexión puede contener adicionalmente adiciones de otros elementos, entre ellos, vanadio, aluminio o nitrógeno.
El elemento de conexión contiene en particular al menos de 77 % en peso a 84 % en peso de hierro, de 16 % en peso a 18,5 % en peso de cromo, de 0 % en peso a 0,1 % en peso de carbono, de 0 % en peso a 1 % en peso de manganeso, de 0 % en peso a 1 % en peso de niobio, de 0 % en peso a 1,5 % en peso de molibdeno y de 0 % en peso a 1 % en peso de titanio. El elemento de conexión puede contener adicionalmente adiciones de otros elementos, entre ellos, vanadio, aluminio o nitrógeno.
Son aceros con contenido de cromo particularmente adecuados, aceros de los números de material 1.4016, 1.4113, 1.4509 y 1.4510 de acuerdo con EN 10088-2.
El elemento de unión contiene en una configuración preferente cobre, por ejemplo, cobre electrolítico. Un elemento de unión de este tipo presenta una capacidad de conducción eléctrica ventajosamente alta. Un elemento de unión de este tipo es, además de ello, ventajosamente deformable, lo cual puede ser deseable o requerido para la unión con el cable de conexión. De este modo el elemento de unión puede proveerse, por ejemplo, de un ángulo, debido a lo cual puede ajustarse la dirección de conexión del cable de conexión.
El elemento de unión puede contener también una aleación con contenido de cobre, como aleaciones de latón o bronce, por ejemplo, plata alemana o constantan.
El elemento de unión presenta preferentemente una resistencia eléctrica de 0,5 pühm^cm a 20 pOhmcm, de manera particularmente preferente de 1,0 pOhmcm a 15 pOhmcm, de manera muy particularmente preferente de 1,5 pOhmcm a 11 pOhmcm.
El elemento de unión contiene de manera particularmente preferente de 45,0 % en peso a 100 % en peso de cobre, de 0 % en peso a 45 % en peso de zinc, de 0 % en peso a 15 % en peso de estaño, de 0 % en peso a 30 % en peso de níquel y de 0 % en peso a 5 % en peso de silicio.
Es particularmente adecuado como material del elemento de unión cobre electrolítico con el número de material CW004A (anteriormente 2.0065) y CuZn30 con el número de material CW505L (anteriormente 2.0265).
El grosor de material del elemento de conexión es preferentemente de 0,1 mm a 4 mm, de manera particularmente preferente de 0,2 mm a 2 mm, de manera muy particularmente preferente de entre 0,4 mm y 1 mm, por ejemplo, de 0,8 mm. Lo mismo se cumple para el elemento de unión, cuando éste está configurado como plaquita maciza. El grosor de material es preferentemente constante, lo cual es particularmente ventajoso en lo que se refiere a una fácil fabricación de los elementos.
Las dimensiones del elemento de conexión pueden ser seleccionadas por el experto en dependencia de los requerimientos del caso individual. El elemento de conexión presenta, por ejemplo, una longitud y una anchura de 1 mm a 50 mm. La longitud del elemento de conexión es preferentemente de 10 mm a 30 mm, de manera particularmente preferente de 20 mm a 25 mm. La anchura del elemento de conexión es preferentemente de 1 mm a 30 mm, de manera particularmente preferente de 2 mm a 10 mm. Los elementos de conexión con estas dimensiones pueden manejarse particularmente bien y se adecuan particularmente para el contacto eléctrico de estructuras con capacidad de conducción sobre lunas.
La estructura con capacidad de conducción eléctrica de acuerdo con la invención presenta preferentemente un grosor de capa de 5 pm a 40 pm, de manera particularmente preferente de 5 pm a 20 pm, de manera muy particularmente preferente de 8 pm a 15 pm y en particular de 10 pm a 12 pm. La estructura con capacidad de conducción eléctrica de acuerdo con la invención contiene preferentemente plata, de manera particularmente preferente partículas de plata o fritas de vidrio.
La masa de soldadura indirecta contiene preferentemente estaño y bismuto, indio, zinc, cobre, plata o composiciones de ellos. La proporción de estaño de la composición de masa de soldadura indirecta de acuerdo con la invención es de 3 % en peso a 99,5 % en peso, preferentemente de 10 % en peso a 95,5 % en peso, de manera particularmente preferente de 15 % en peso a 60 % en peso. La proporción de bismuto, indio, zinc, cobre, plata o composiciones de ellos es en la composición de masa de soldadura indirecta de acuerdo con la invención de 0,5 % en peso a 97 % en peso, preferentemente de 10 % en peso a 67 % en peso, pudiendo ser la proporción de bismuto, indio, zinc, cobre o plata de 0 % en peso. La composición de masa de soldadura indirecta puede contener níquel, germanio, aluminio o fósforo con una proporción de 0 % en peso a 5 % en peso. La composición de masa de soldadura indirecta de acuerdo con la invención contiene de manera muy particularmente preferente Bi40Sn57Ag3, Sn40Bi57Ag3, Bi59Sn40Ag1, Bi57Sn42Ag1, In97Ag3, Sn95,5Ag3,8Cu0,7, Bi67In33, Bi33In50Sn17, Sn77,2In20Ag2,8, Sn95Ag4Cu1, Sn99Cu1, Sn96,5Ag3,5, Sn96,5Ag3Cu0,5, Sn97Ag3 o mezclas de los mismos.
En una configuración ventajosa la masa de soldadura indirecta contiene bismuto. Ha podido verse que una masa de soldadura con contenido de bismuto conduce a una adhesión particularmente buena del elemento de conexión de acuerdo con la invención a la luna, pudiendo evitarse daños de la luna. La proporción del bismuto en la composición de masa de soldadura indirecta es preferentemente de 0,5 % en peso a 97 % en peso, de manera particularmente preferente de 10 % en peso a 67 % en peso y de manera muy particularmente preferente de 33 % en peso a 67 % en peso, en particular de 50 % en peso a 60 % en peso. La masa de soldadura contiene, además de bismuto, preferentemente estaño y plata o estaño, plata y cobre. En una configuración particularmente preferente la masa de soldadura indirecta contiene al menos de 35 % en peso a 69 % en peso de bismuto, de 30 % en peso a 50 % en peso de estaño, de 1 % en peso a 10 % en peso de plata y de 0 % en peso a 5 % en peso de cobre. En una configuración muy particularmente preferente la masa de soldadura indirecta contiene al menos de 49 % en peso a 60 % en peso de bismuto, de 39 % en peso a 42 % en peso de estaño, de 1 % en peso a 4 % en peso de plata y de 0 % en peso a 3 % en peso de cobre.
En otra configuración ventajosa la masa de soldadura indirecta contiene de 90 % en peso a 99,5 % en peso de estaño, preferentemente de 95 % en peso a 99 % en peso, de manera particularmente preferente de 93 % en peso a 98 % en peso. La masa de soldadura indirecta contiene, además de estaño, preferentemente de 0,5 % en peso a 5 % en peso de plata y de 0 % en peso a 5 % en peso de cobre.
El grosor de capa de la masa de soldadura indirecta es preferentemente inferior o igual a 6,0 x 10-4 m, de manera particularmente preferente inferior a 3,0 x 10-4 m.
La masa de soldadura indirecta sale con una anchura de salida de preferentemente menos de 1 mm del espacio intermedio entre la zona de soldadura indirecta del elemento de conexión y la estructura con capacidad de conducción eléctrica. En una configuración preferente la anchura de salida máxima es inferior a 0,5 mm y en particular de aproximadamente 0 mm. Esto es particularmente ventajoso en lo que se refiere a la reducción de tensiones mecánicas en la luna, la adhesión del elemento de conexión y el ahorro de la masa de soldadura indirecta. La anchura de salida máxima está definida como la separación entre los cantos exteriores de la zona de soldadura indirecta y el punto de sobrepaso de la masa de soldadura indirecta, en el cual la masa de soldadura indirecta queda por debajo de un grosor de capa de 50 pm. La anchura de salida máxima se mide tras el proceso de soldadura indirecta en la masa de soldadura indirecta solidificada. Una anchura de salida máxima deseada se logra mediante una selección adecuada de volumen de masa de soldadura indirecta y separación perpendicular entre elemento de conexión y estructura con capacidad de conducción eléctrica, lo cual puede determinarse mediante sencillas pruebas. La separación perpendicular entre elemento de conexión y estructura con capacidad de conducción eléctrica puede predeterminarse mediante una correspondiente herramienta de proceso, por ejemplo, una herramienta con un distanciador integrado. La anchura de salida máxima puede ser también negativa, es decir, estar retraída en el espacio intermedio formado por la zona de soldadura indirecta del elemento de conexión eléctrica y estructura con capacidad de conducción eléctrica. En una configuración ventajosa de la luna de acuerdo con la invención, la anchura de salida máxima en el espacio intermedio formado por la zona de soldadura indirecta del elemento de conexión y la estructura con capacidad de conducción eléctrica está retraída dando lugar a un menisco cóncavo. Un menisco cóncavo resulta, por ejemplo, debido a aumento de la separación perpendicular entre distanciador y estructura con capacidad de conducción durante el proceso de soldadura indirecta, mientras la masa de soldadura indirecta está aún líquida. La ventaja se encuentra en la reducción de las tensiones mecánicas en la luna, en particular en la zona crítica, la cual se presenta en caso de un sobrepaso de masa de soldadura indirecta grande.
En un perfeccionamiento ventajoso la superficie de soldadura indirecta del elemento de conexión presenta distanciadores. Los distanciadores están configurados preferentemente de una sola pieza con el elemento de conexión, por ejemplo, mediante estampado o embutición profunda. Los distanciadores tienen preferentemente una anchura de 0,5 x 10-4 m a 10 x 10-4 m y una altura de 0,5 x 10-4 m a 5 x 10-4 m, de manera particularmente preferente de 1 x 10-4 m a 3 x 10-4 m. Mediante los distanciadores se logra una capa de masa de soldadura indirecta homogénea, de grosor uniforme y fundida de manera uniforme. Debido a ello pueden reducirse tensiones mecánicas entre elemento de conexión y luna y mejorarse la adhesión del elemento de conexión. Esto es ventajoso en particular en el caso del uso de masas de soldadura indirecta libres de plomo, las cuales debido a su más reducida ductilidad en comparación con masas de soldadura indirecta con contenido de plomo pueden compensar peor tensiones mecánicas.
En un perfeccionamiento ventajoso puede disponerse sobre la superficie dirigida en dirección opuesta al sustrato, del elemento de conexión, al menos una elevación de contacto, la cual sirve para el contacto del elemento de conexión con la herramienta de soldadura indirecta durante el proceso de soldadura indirecta. La elevación de contacto está formada preferentemente, al menos en la zona del contacto con la herramienta de soldadura indirecta, curvada de forma convexa. La elevación de contacto tiene preferentemente una altura de 0,1 mm a 2 mm, de manera particularmente preferente de 0,2 mm a 1 mm. La longitud y la anchura de la elevación de contacto es preferentemente de entre 0,1 y 5 mm, de manera muy particularmente preferente de entre 0,4 mm y 3 mm. Las elevaciones de contacto están configuradas preferentemente de una sola pieza con el elemento de conexión, por ejemplo, mediante estampado o embutición profunda. Para soldar indirectamente pueden usarse electrodos, cuyo lado de contacto está configurado en plano. La superficie de electrodo se pone en contacto con la elevación de contacto. La superficie de electrodo está dispuesta a este respecto en paralelo con respecto a la superficie del sustrato. La zona de contacto entre superficie de electrodo y elevación de contacto forma el punto de soldadura indirecta. La posición del punto de soldadura indirecta se determina a este respecto a través del punto en la superficie de contacto convexa de la elevación de contacto, el cual presenta la separación perpendicular más grande con respecto a la superficie del sustrato. La posición del punto de soldadura indirecta es dependiente de la posición del electrodo de soldadura indirecta en el elemento de conexión. Esto es particularmente ventajoso en lo que se refiere a una distribución de calor reproducible, uniforme, durante el proceso de soldadura indirecta. La distribución de calor durante el proceso de soldadura indirecta se determina a través de la posición, el tamaño, la disposición y la geometría de la elevación de contacto.
El elemento de conexión y/o el elemento de unión pueden presentar un revestimiento (capa de humectación), el cual contiene, por ejemplo, níquel, cobre, zinc, estaño, plata, oro o aleaciones o capas de los mismos, preferentemente plata o estaño. Debido a ello se logra una mejor humectación del elemento de conexión con la masa de soldadura indirecta y una mejor adhesión del elemento de conexión. Además de ello, mediante un revestimiento de este tipo puede aumentarse la capacidad de conducción eléctrica del elemento de conexión y del elemento de unión.
En una configuración ventajosa el elemento de conexión está provisto de una capa promotora de la adhesión, preferentemente de níquel y/o cobre, y adicionalmente de una capa que contiene plata. El elemento de conexión de acuerdo con la invención está revestido de modo muy particularmente preferente de 0,1 gm a 0,3 gm de níquel, sobre éste opcionalmente de 0,1 gm a 10 gm de cobre y sobre éste de 3 gm a 20 gm de plata.
La forma del elemento de conexión eléctrico puede configurar uno o varios depósitos de masa de soldadura indirecta en el espacio intermedio de elemento de conexión y estructura con capacidad de conducción eléctrica. Los depósitos de masa de soldadura indirecta y las propiedades de humectación de la masa de soldadura indirecta en el elemento de conexión evitan la salida de la masa de soldadura indirecta del espacio intermedio. Los depósitos de masa de soldadura indirecta pueden tener una configuración rectangular, redondeada o poligonal.
La invención comprende además de ello un procedimiento para la fabricación de una luna de acuerdo con la invención, en donde
(a) el elemento de conexión eléctrico en forma de puente se une con el elemento de unión,
(b) la masa de soldadura indirecta se aplica sobre las superficies de contacto de los pies de soldadura indirecta del elemento de conexión,
(c) el elemento de conexión se dispone con la masa de soldadura indirecta sobre una zona de una estructura con capacidad de conducción eléctrica, la cual está dispuesta sobre una zona de un sustrato, y
(d) el elemento de conexión se une con la estructura con capacidad de conducción eléctrica mediante introducción de energía.
La unión de elemento de conexión y elemento de unión se produce preferentemente mediante soldadura, puede producirse también, no obstante, mediante clinch, engaste, soldadura indirecta, pegado o apriete.
El elemento de unión se une con la superficie dirigida hacia el sustrato, de la zona de puente, o con la superficie alejada en dirección opuesta al sustrato. En el caso mencionado en último lugar ha de hacerse pasar el elemento de unión alrededor de la zona de puente, antes de unirse con un cable eléctrico. En caso de estar configurado el elemento de unión de forma maciza, esto se produce antes del paso de procedimiento (c). El elemento de unión puede formarse previamente ya antes del paso de procedimiento (a) o conformarse tras el paso de procedimiento (a) o (b). En caso de estar configurado el elemento de unión como cable flexible, puede producirse el paso alrededor de la zona de puente también tras la soldadura indirecta en el paso (d).
La masa de soldadura indirecta se coloca preferentemente como plaquita o gota aplanada con grosor de capa, volumen, forma y disposición fijados sobre el elemento de conexión. El grosor de capa de la plaquita de masa de soldadura indirecta es preferentemente inferior o igual a 0,6 mm. La forma de la plaquita de masa de soldadura indirecta se guía preferentemente por la forma de la superficie de contacto del elemento de conexión y es preferentemente rectangular, circular, ovalada o rectangular con esquinas redondeadas o rectangular con dos semicírculos dispuestos en dos lados opuestos.
La introducción de la energía durante la unión eléctrica de elemento de conexión eléctrico y estructura con capacidad de conducción eléctrica se produce preferentemente mediante soldadura indirecta por estampado, soldadura indirecta térmica, soldadura indirecta mediante émbolo, soldadura indirecta láser, soldadura indirecta mediante aire caliente, soldadura indirecta por inducción, soldadura indirecta por resistencia y/o con ultrasonidos.
La estructura con capacidad de conducción eléctrica puede aplicarse sobre el sustrato mediante procedimientos en sí conocidos, en particular mediante un procedimiento de serigrafía.
La invención comprende además de ello el uso de una luna de acuerdo con la invención en edificios o en medios de transporte para la circulación por tierra, por aire o por agua, en particular en vehículos sobre carriles o vehículos de motor, preferentemente como luna parabrisas, luna trasera, luna lateral y/o luna de techo, en particular como luna calefactada o como luna con función de antena.
La invención se explica con mayor detalle mediante un dibujo y ejemplos de realización. El dibujo es una representación esquemática y no a escala. El dibujo no limita de ningún modo la invención. Muestran:
La Figura 1, una representación despiezada de una configuración de la luna de acuerdo con la invención con elemento de conexión eléctrico,
La Figura 2, una sección transversal a través del elemento de conexión con elemento de unión de acuerdo con la figura 1,
La Figura 3, otra sección transversal a través del elemento de conexión con elemento de unión de acuerdo con la figura 1,
La Figura 4, una sección transversal a través de otra configuración del elemento de conexión de acuerdo con la invención con elemento de unión,
La Figura 5, un diagrama de flujo de una forma de realización del procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención y
La Figura 6, un diagrama de flujo de otra realización del procedimiento de fabricación de acuerdo con la invención.
La Figura1 muestra una luna de acuerdo con la invención (representación despiezada), la Figura 2 una sección a lo largo del eje longitudinal del elemento de conexión de acuerdo con la invención. La Figura 3 muestra otra sección en perpendicular con respecto a ella a lo largo del eje longitudinal del elemento de unión a través de la zona de puente. La luna es, por ejemplo, una luna trasera de un turismo y comprende un sustrato 1, el cual es un vidrio de seguridad templado térmicamente de 3 mm de grosor de vidrio sódico-cálcico. El sustrato 1 presenta, por ejemplo, una anchura de 150 cm y una altura de 80 cm. Sobre el sustrato 1 hay impresa una estructura con capacidad de conducción eléctrica 2 en forma de una estructura de conducción térmica. La estructura con capacidad de conducción eléctrica 2 contiene partículas de plata y fritas de vidrio. Por la zona de borde de la luna la estructura con capacidad de conducción eléctrica 2 está ensanchada a una anchura de aproximadamente 10 mm y forma una superficie de contacto para el elemento de conexión 3 eléctrico. El elemento de conexión 3 sirve para el contacto eléctrico de la estructura con capacidad de conducción eléctrica 2 con un suministro de tensión externo a través de un cable de conexión no representado. El contacto eléctrico está, para un observador desde fuera del turismo, cubierto por una impresión serigráfica de cubierta 6 entre estructura con capacidad de conducción eléctrica 2 y sustrato 1.
El elemento de conexión 1 tiene una configuración en forma de puente y presenta una zona de puente 3a y dos pies de soldadura indirecta 3b dispuestos por el lado opuesto. Cada pie de soldadura indirecta 3b presenta por el lado inferior una superficie plana K, encontrándose las superficies K de los dos pies de soldadura indirecta 3b en un plano y formando la superficie de contacto del elemento de conexión 3 para soldar indirectamente. Las superficies de contacto K están unidas a través de una masa de soldadura indirecta 4 con la estructura con capacidad de conducción eléctrica 2 permanentemente de forma eléctrica y mecánica. La masa de soldadura indirecta 4 es libre de plomo, contiene 57 % en peso de bismuto, 40 % en peso de estaño y 3 % en peso de plata, y tiene un grosor de 250 gm.
En el elemento de conexión 3 hay colocado un elemento de unión 5. El elemento de unión 5 está representado en este caso esquemáticamente como plaquita maciza, pude estar configurado también, no obstante, como cable de conexión flexible, por ejemplo, como cinta de tejido plana.
El elemento de conexión 3 y el elemento de unión 5 presentan respectivamente un grosor de material de 0,8 mm. A partir del elemento de unión 5 puede configurarse de este modo ventajosamente un conector acoplable de vehículo de motor estandarizado. En caso de querer usarse para el elemento de unión 5 un grosor de material menor, entonces se recomienda un grosor de material, cuyo múltiplo entero tenga como resultado 0,8 mm, es decir, por ejemplo, 0,4 mm o 0,2 mm, de modo que mediante pliegue pueda alcanzarse el grosor del conector acoplable estandarizado. El elemento de conexión 3 tiene, por ejemplo, una longitud de 24 mm y una anchura de 4 mm. El elemento de unión 5 presenta, por ejemplo, una anchura de 6,3 mm y una longitud de 27 mm.
Para evitar tensiones mecánicas críticas como consecuencia de cambios en la temperatura, el coeficiente de expansión térmica del elemento de conexión 3 está adaptado al coeficiente de expansión térmica del sustrato 1. El elemento de conexión 3 consiste, por ejemplo, en acero con contenido de cromo del número de material 1.4509 de acuerdo con EN 10088-2 (ThyssenKrupp Nirosta® 4509) con un coeficiente de expansión térmica de 10,5 x 10-6/°C en el intervalo de temperaturas de 20 °C a 300 °C. Las lunas de vehículo están fabricadas típicamente a partir de vidrio cálcico-sódico, que presenta un coeficiente de expansión térmica de aproximadamente 910 -6/°C. Debido a la reducida diferencia de los coeficientes de expansión térmica pueden evitarse tensiones térmicas críticas.
El elemento de unión 5 ha de presentar una alta capacidad de conducción eléctrica y una buena capacidad de conformación, lo cual es ventajoso para el contacto con un cable de conexión. El elemento de unión 5 consiste por lo tanto en cobre del número de material CW004A (Cu-ETP) con una resistencia eléctrica de 1,8 pühm^cm. El elemento de unión 5 puede estar, además de ello, estañado para la protección contra la oxidación o plateado para la mejora de la capacidad de conducción eléctrica.
El elemento de conexión 3 y el elemento de unión 5 están soldados entre sí. Debido a los diferentes materiales la unión por soldadura está, no obstante, debilitada. El acero de número de material 1.4509 tiene una temperatura de fusión de aproximadamente 1505 °C, el cobre, por el contrario, de aproximadamente 1083 °C. La gran diferencia de los puntos de fusión conduce a problemas durante la soldadura. De este modo el elemento de conexión 3 ha de calentarse a una temperatura muy alta, para que comience a fundirse. A este respecto el elemento de unión 5 puede quedar dañado. El elemento de unión 5 como pieza de cobre fundida y recocida forma entonces un punto debilitado de la disposición.
En caso de que el elemento de unión, tal como habitual hasta el momento, estuviese dispuesto sobre la superficie II (lado superior) alejada en dirección contraria al sustrato 1, del elemento de conexión, entonces la unión debilitada podría conducir fácilmente a la separación ("pelado") del elemento de unión, dado que, en particular, las fuerzas de tracción aplicadas al elemento de unión actuarían directamente sobre esta unión. El elemento de unión 5 podría separarse del elemento de conexión 3. Este efecto puede aparecer ya en caso de fuerzas de tracción inferiores a las aceptables para la industria del automóvil.
A diferencia de configuraciones convencionales, el elemento de unión 5 de acuerdo con la invención no está colocado (soldado) sobre el lado superior II, sino sobre la superficie I (lado inferior) dirigida hacia el sustrato 1, de la zona de puente 3a. Las fuerzas de tracción, las cuales presentan típicamente un componente de fuerza hacia arriba (visto desde el sustrato 1), se desvían, por así decirlo, alrededor de la zona de puente 3a y, por lo tanto, no pueden actuar directamente sobre la unión debilitada. La unión puede, por lo tanto, resistir claramente a mayores fuerzas de tracción.
La Figura 4 muestra una sección a lo largo del eje longitudinal del elemento de unión 5 de otra configuración de la invención. El elemento de unión 5 está soldado a la superficie II dirigida en dirección opuesta al sustrato, de la zona de puente 3a. Desde allí el elemento de unión 3a se extiende alrededor de un primer canto lateral de la zona de puente 3a y a lo largo de la superficie I dirigida hacia el sustrato, por la cual está en contacto por completo el elemento de unión 5. El elemento de unión 5 se extiende más allá del canto lateral opuesto al primer canto lateral, de la zona de puente 3a. Sobre el extremo del elemento de unión 5 puede acoplarse allí un cable de conexión eléctrico para la unión con el sistema eléctrico de a bordo. También esta forma de realización conduce a que fuerzas de tracción y palanca ataquen por la superficie I, lo cual aumenta la estabilidad de la unión.
Debido a la guía del elemento de unión 5 alrededor de la zona de puente 3a, esta configuración se adecua en particular, cuando el elemento de unión 5 está configurado como cable flexible. Pueden formarse correspondientemente también, no obstante, elementos de unión 5 macizos.
La Figura 5 y la Figura 6 muestran respectivamente un ejemplo de realización del procedimiento de acuerdo con la invención para la fabricación de una luna de acuerdo con la invención con un elemento de conexión 3 de acuerdo con la invención. El orden de los pasos de procedimiento ha de entenderse como ejemplo de realización y no limita la invención. De este modo es posible también, por ejemplo, unir el elemento de unión 5 solo una vez se ha dispuesto la masa de soldadura indirecta 4 sobre las superficies de contacto K, con la zona de puente 3a.
Ejemplo 1
Una serie de elementos de conexión 3 en forma de puente se soldaron y fijaron de acuerdo con la invención con elementos de unión 5. A continuación, se aplicó una fuerza de tracción de 200N orientada hacia arriba sobre el elemento de unión 5. La misma prueba se llevó a cabo con elementos de unión, en cuyo caso el elemento de unión estaba colocado del modo convencional en el lado superior II del elemento de conexión 1. Los materiales estuvieron elegidos en ambos casos en correspondencia con los ejemplos de realización de las figuras 1-3.
En el caso de la colocación convencional la unión por soldadura se rompió en el 85 % de los casos. Mediante la colocación de acuerdo con la invención pudo reducirse la rotura a 0 %.
Ejemplo 2
Se llevó a cabo una prueba de tracción en elementos de conexión convencionales y en elementos de conexión 3 de acuerdo con la invención. Sobre los elementos de unión se aplicó una fuerza de tracción orientada hacia arriba, la cual aumentó constantemente hasta la rotura de la unión entre elemento de conexión 3 y elemento de unión 5. Los valores medidos para la fuerza de tracción máxima se resumen en la tabla 1. Los valores de medición a y b se refieren a este respecto a elementos de conexión 3 de diferentes fabricantes.
Tabla 1
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A partir de los resultados de medición puede verse claramente que la invención conduce a un aumento de la capacidad de carga a razón del factor 2-3. Esto resultó para el experto inesperado y sorprendente. Cuál de las configuraciones de acuerdo con la invención ofrece la mayor capacidad de carga depende de la configuración concreta del elemento de conexión.
Lista de referencias
(1) Sustrato
(2) Estructura con capacidad de conducción eléctrica
(3) Elemento de conexión eléctrico en forma de puente
(3a) Zona de puente de 3
(3b) Pie de soldadura indirecta 3
(4) Masa de soldadura indirecta
(5) Elemento de unión
(6) Impresión de cubierta
(I) Lado inferior de 3a, dirigido hacia el sustrato 1
(II) Lado superior de 3a, dirigido en sentido opuesto al sustrato 1
(K) Superficie de contacto de 3b

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Luna con al menos un elemento de conexión eléctrico, comprendiendo al menos:
- un sustrato (1),
- una estructura con capacidad de conducción eléctrica (2) en una zona del sustrato (1),
- un elemento de conexión eléctrico (3) en forma de puente, comprendiendo una zona de puente (3a) y al menos dos pies de soldadura indirecta (3b), los cuales están unidos a través de una masa de soldadura indirecta (4) con una zona de la estructura con capacidad de conducción eléctrica (2), y
- un elemento de unión eléctrico (5) colocado en el elemento de conexión (3), estando el elemento de unión (5)
- colocado sobre la superficie (I) dirigida hacia el sustrato (1), de la zona de puente (3a) o
- estando colocado sobre la superficie (II) dirigida en sentido opuesto al sustrato (1), de la zona de puente (3a) y guiado alrededor de la zona de puente (3a), de modo que está en contacto con la superficie (I) dirigida en dirección hacia el sustrato (1), de la zona de puente (3a),
caracterizada por que la diferencia entre la temperatura de fusión del material del elemento de conexión (3) y la temperatura de fusión del material del elemento de unión (5) es superior a 200 °C, y estando colocado el elemento de unión (5) mediante una unión por soldadura en el elemento de conexión (3).
2. Luna según la reivindicación 1, siendo la masa de soldadura indirecta (4) una masa de soldadura indirecta libre de plomo.
3. Luna según una de las reivindicaciones 1 o 2, siendo la diferencia entre la temperatura de fusión del material del elemento de conexión (3) y la temperatura de fusión del elemento de unión (5) superior a 300 °C, de manera particularmente preferente superior a 400 °C.
4. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 3, siendo el elemento de unión (5) una plaquita de metal maciza.
5. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 3, siendo el elemento de unión (5) un cable de conexión flexible, preferentemente una cinta de tejido plana o un cable redondo.
6. Luna según la reivindicación 1 a 5, conteniendo el elemento de conexión (3) al menos una aleación con contenido de hierro.
7. Luna según la reivindicación 6, conteniendo el elemento de conexión (3) al menos un acero con contenido de cromo y conteniendo preferentemente de 66,5 % en peso a 89,5 % en peso de hierro, de 10,5 % en peso a 20 % en peso de cromo, de 0 % en peso a 1 % en peso de carbono, de 0 % en peso a 5 % en peso de níquel, de 0 % en peso a 2 % en peso de manganeso, de 0 % en peso a 2,5 % en peso de molibdeno, de 0 % en peso a 2 % en peso de niobio y de 0 % en peso a 1 % en peso de titanio.
8. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 7, conteniendo el elemento de unión (5) al menos cobre o una aleación con contenido de cobre.
9. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 8, siendo el grosor de material del elemento de conexión (3) de 0, 1 mm a 4 mm, preferentemente de 0,2 mm a 2 mm, de manera particularmente preferente de 0,4 mm y 1 mm.
10. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 9, siendo una diferencia entre el coeficiente de expansión térmica del sustrato (1) y el coeficiente de expansión térmica del elemento de conexión (3) inferior a 5 x 10-6°C, preferentemente inferior a 3 x 10-6 °C.
11. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 10, conteniendo el sustrato (1) vidrio, preferentemente vidrio cálcicosódico.
12. Luna según una de las reivindicaciones 1 a 11, conteniendo la estructura con capacidad de conducción eléctrica (5) al menos plata, preferentemente partículas de plata y fritas de vidrio y presentando un grosor de capa de 5 pm a 40 pm.
13. Procedimiento para la fabricación de una luna según una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde
(a) el elemento de conexión eléctrico (3) en forma de puente se une con el elemento de unión (5),
(b) la masa de soldadura indirecta (4) se aplica sobre las superficies de contacto (K) de los pies de soldadura indirecta (3b) del elemento de conexión (3),
(c) el elemento de conexión (3) se dispone con la masa de soldadura indirecta (4) sobre una zona de una estructura con capacidad de conducción eléctrica (2), la cual está dispuesta sobre una zona de un sustrato (1), y
(d) el elemento de conexión (3) se une con la estructura con capacidad de conducción eléctrica (2) mediante introducción de energía.
14. Uso de una luna según una de las reivindicaciones 1 a 12 en edificios o en medios de transporte para la circulación por tierra, por aire o por agua, en particular en vehículos sobre carriles o vehículos de motor, preferentemente como luna parabrisas, luna trasera, luna lateral y/o luna de techo, en particular como luna calefactada o como luna con función de antena.
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