Pida precio de «una máquina de soldadura ultrasónica» a cinco proveedores y las cifras pueden diferir cuatro veces. La expresión abarca demasiado para poder cotizarla. Abajo está el método que usamos nosotros al calcular un trabajo, para que meta sus propios números y las ofertas que reciba se puedan comparar.
Por qué no hay una sola cifra
Tres cosas mueven el precio más que ninguna otra, y ninguna aparece en la ficha técnica.
La primera es el conjunto acústico. Un conjunto de 20 kHz para barra de cobre gruesa y uno de 40 kHz para un cable de 0,5 mm² son productos distintos, no el mismo con otra etiqueta. En algunos trabajos el conjunto solo ya es un tercio del precio de la máquina.
La segunda es todo lo que rodea al punto de soldadura. Una unidad de sobremesa con mordaza manual y una estación con prensa servo, transferencia de piezas y monitorización de resistencia en línea se parecen en una foto y no cuestan nada parecido.
La tercera es el volumen. Una máquina para una línea piloto y veinte con cualificación de proceso documentada son conversaciones diferentes.
Así que deje el precio a un lado y haga el cálculo. Meta sus cifras y las ofertas que reciba se alinean. También verá qué proveedor está cotizando una máquina y cuál un proyecto.
A dónde va el dinero
El presupuesto de una instalación de soldadura se divide en cuatro bloques. El proveedor suele cotizar el primero. Los otros tres aparecen después, y por eso el segundo año se siente caro.
Equipo: generador, transductor, booster, sonotrodo, bastidor, utillaje y control. Es capital, se amortiza durante la vida de la máquina.
Consumibles: sonotrodos, yunques y, con el tiempo, transductores. Este bloque crece con el número de puntos que se sueldan.
Operación: electricidad, aire comprimido, operario, superficie ocupada. Depende del tiempo de ciclo.
Calidad: chatarra, retrabajo, paradas de línea, garantías. En una línea de mazos a tres turnos, a cinco años este bloque suele superar a los dos anteriores juntos.
La factura solo muestra el primer bloque. Los otros tres deciden si el proyecto valía la pena.
Cómo calcular el coste de un punto
Compare el coste por punto conforme: un punto que pasa la inspección, con todo incluido.
Equipo: precio de compra dividido entre los puntos que hará la máquina en su vida útil. Consumibles: precio del sonotrodo dividido entre los puntos por sonotrodo, más lo mismo para el yunque. Operación: coste hora más electricidad y aire, multiplicado por el tiempo de ciclo. Calidad: tasa de rechazo por el coste de la pieza rechazada, más el retrabajo.
Con cifras dentro se ve así:
| Concepto | Ejemplo | Por punto |
|---|---|---|
| Equipo | 30.000 USD para 5.000.000 de puntos | 0,0060 USD |
| Sonotrodo | 400 USD por unidad, 200.000 puntos | 0,0020 USD |
| Operario + luz + aire | 9 USD/hora, ciclo de 3,0 s | 0,0075 USD |
| Rechazo y retrabajo | 0,5% a 0,50 USD por pieza | 0,0025 USD |
| Total | 0,018 USD por punto |
El equipo es la línea más pequeña de esa tabla. Comprar la máquina más barata suele ser la decisión más cara que se puede tomar.
Queda la línea de calidad. Bajar el rechazo del 0,5% al 0,1% vale más por punto que discutir un 15% sobre el precio de la máquina. También es la línea más difícil de mover, porque exige cambiar el proceso, no la orden de compra.
Vuelva a calcular la misma tabla con un ciclo de 20 segundos en vez de 3 y todo se invierte. Con ciclos largos manda el operario y la automatización se paga rápido. Por eso «¿merece la pena la soldadura ultrasónica?» no tiene respuesta general. Depende de qué línea pesa más en su proceso, y esos números solo los tiene usted.
Dónde se fuga
En líneas que ya están funcionando vemos las mismas cuatro fugas. Ninguna es el precio de compra.
Los sonotrodos se cambian por calendario y no por medición. Alguien decidió «cada seis meses» hace años y nadie lo revisó. Unos salen estando bien y otros aguantan hasta que la amplitud ha bajado y la soldadura empieza a derivar. Las dos direcciones cuestan dinero. Para saber cuándo está gastado hay una guía aparte sobre el desgaste del sonotrodo.
Las paradas. En una línea de baterías o de mazos, un punto que falla detiene todo lo que viene detrás. Unos minutos de parada cuestan dos o tres órdenes de magnitud más que la soldadura. Si está decidiendo si pagar la monitorización en línea, compare con esa cifra y no con el coste del punto.
Soldar fuera de la ventana sin saberlo. Si nadie caracterizó la combinación de amplitud, presión y tiempo, la línea va con un ajuste que «funciona» hasta que un lote de material lo mueve todo. Publicamos datos medidos en uniones Cu-Al de 70 mm² que muestran lo estrecha que es esa ventana. A 55 µm la fuerza de desprendimiento es solo un 5% mayor que a 45 µm, mientras que la resistencia de contacto empeora un 46%. Un 5% más de resistencia mecánica a cambio de casi el doble de resistencia eléctrica no compensa.
La cuarta fuga es comprar capacidad que no se llena. Una máquina de 12 kW al 20% de utilización cuesta por punto más que una de 6 kW al 70%. La máquina se ajusta a la línea, no al folleto.
Frente al engaste y la soldadura por resistencia
La comparación que importa es contra lo que usa ahora: engaste, soldadura por resistencia o soldadura fuerte. Los precios de compra no son comparables. El coste por punto conforme sí.
| Ultrasónica | Engaste | Resistencia / soldadura fuerte | |
|---|---|---|---|
| Equipo | Alto | Bajo | Medio |
| Consumibles | Sonotrodo y yunque | Un terminal por punto | Electrodos, aporte, fundente |
| Resistencia del contacto | Baja (unión metalúrgica) | Más alta, según la calidad del engaste | De baja a media |
| Zona afectada térmicamente | Ninguna, estado sólido | Ninguna | Importante |
| Cobre-aluminio | Sí | Solo con terminales plateados | Difícil |
El engaste gana en inversión y pierde en consumibles. La ultrasónica pierde en inversión y gana cuando el volumen permite que el ahorro por punto pague la máquina. Dónde cae ese punto de cruce es aritmética, no opinión.
Tres días, con sus piezas
En cuanto se sueldan piezas propias, todas las preguntas de configuración se reducen a una respuesta. No pida precio de una máquina. Envíe las piezas y pida un informe de soldadura.
Envíe los materiales, secciones y recubrimientos que usa en producción. Piezas, no fichas técnicas. Díganos el tiempo de ciclo que necesita, cuántos puntos por turno y qué criterio de aceptación aplica su cliente: fuerza de desprendimiento, resistencia, sección o aspecto.
Lo que vuelve es una soldadura de prueba con fuerza de desprendimiento y resistencia de contacto medidas, el juego de parámetros que la produjo y fotos de la zona soldada. Normalmente en tres días hábiles desde que llegan las muestras.
Con ese informe los cuatro bloques pasan a ser cifras reales y las ofertas que reciba se vuelven comparables. Si la prueba no sale, ha perdido tres días y no una orden de compra.
Envíenos sus piezas. O lea antes la guía de control de calidad y selección, si todavía está definiendo sus criterios de aceptación.
Preguntas frecuentes
¿Cuánto cuesta una máquina de soldadura ultrasónica de metal?
No hay una cifra única. El conjunto acústico, el nivel de automatización y el alcance de la validación la mueven de forma independiente. La pregunta útil es cuál será su coste por punto conforme: calcúlelo con la fórmula de arriba y pida a cada proveedor que justifique su número contra el suyo.
¿Es más cara la soldadura ultrasónica que el engaste?
En precio de compra, sí. Una herramienta de engaste cuesta una fracción de una soldadora. En coste por punto depende del volumen: el engaste consume un terminal en cada punto y la ultrasónica solo consume desgaste de sonotrodo. A partir de cierto número anual de puntos la soldadora amortiza su inversión, y el punto de cruce se calcula con su propio ciclo y coste de material.
¿Cuál es el mayor coste oculto?
La parada de línea por un punto mal soldado. En una línea de mazos de automoción o de baterías, unos minutos parados cuestan órdenes de magnitud más que la soldadura. Por eso una ventana de proceso caracterizada y la monitorización en línea pesan más en el coste total que el precio de la máquina.
¿Se puede cotizar sin muestra?
Podemos sugerir un rango de configuración. Un precio con sentido, no. La soldabilidad depende de la aleación, la sección, el recubrimiento y el grado de oxidación de la superficie, así que dos piezas idénticas en un plano pueden pedir amplitudes distintas. Una soldadura de prueba sobre piezas reales lleva unos tres días hábiles y elimina buena parte de las conjeturas de la oferta.