La integración automatizada de pistas conductoras es de gran importancia para la producción de una amplia variedad de productos. En la mayoría de los casos, conectar conjuntos de cables requiere mucho trabajo manual y, por lo tanto, costos elevados. Los procesos de automatización hasta ahora no han sido fiables porque los conjuntos de cables premontados son difíciles de manejar como elementos flexibles. Por este motivo, los procesos utilizados industrialmente para la integración automatizada de pistas conductoras utilizan a menudo procesos aditivos. Ejemplos de ello son la dosificación por chorro de pastas conductoras o la estructuración directa por láser, que, sin embargo, tienen unos costes de material elevados y sólo permiten conseguir secciones transversales de conductor pequeñas.
Con la fabricación aditiva por encapsulación de cables (WEAM), Fraunhofer IWU ha desarrollado una tecnología que puede conectar varios elementos conductores a diferentes sustratos de forma totalmente automatizada. En este proceso se utilizan alambres o cordones individuales estándar, que están envueltos por una funda de polímero. Los polímeros y elementos conductores se pueden seleccionar de forma independiente y según la aplicación. El polímero de la funda proporciona aislamiento eléctrico y también establece la conexión con el sustrato.

Esta tecnología permite la automatización de la integración de diferentes conjuntos de cables en una variedad de escenarios de aplicación. Las pistas conductoras se pueden integrar en estructuras fabricadas de forma aditiva, aplicar a piezas moldeadas por inyección o integrar en procesos de fabricación sobre una base de película. La disposición de las estructuras se puede seleccionar libremente y también se puede aplicar a contornos 3D.
Además de las aplicaciones de cables, mediante el proceso WEAM también se pueden implementar diversos sensores, actuadores o elementos funcionales como antenas. Hasta ahora, se pueden procesar secciones transversales de conductor de 0,05 – 0,8 mm con velocidades de deposición de hasta 180 mm/s. En el proceso se pueden utilizar varias opciones para el contacto automatizado, como soldadura, soldadura por puntos o IDC.
Al utilizar el proceso WEAM, los componentes se pueden implementar de una manera altamente integrada e inteligente. El espacio de diseño disponible permite un alto potencial de construcción ligera, así como procesos de producción descentralizados y rentables.

Dr.-Ing. Fabian Ziervogel de Fraunhofer IWU presentó esta solución como parte de la Perspectiva de tendencias para el 11 de junio de 2024.

Puede encontrar más información sobre Fraunhofer IWU en: https://www.iwu.fraunhofer.de/