Soluzioni di interconnessione per connettori e pin nel settore automobilistico
I collegamenti elettrici nel settore automobilistico sono sottoposti a vibrazioni continue, cicli termici compresi tra -40 °C e +125 °C (fino a +200 °C in prossimità del vano motore) ed esposizione a oli, carburanti e sale antigelo. I gruppi motopropulsori dei veicoli elettrici (EV) aggiungono circuiti a 400–800 V CC ai sistemi tradizionali a 12 V/24 V/48 V. Un connettore o un’interconnessione a pin è idoneo alla produzione solo dopo aver fornito dati di prova documentati relativi a queste condizioni — non basta una semplice dichiarazione riportata nella scheda tecnica.
SM Contact progetta e produce interconnessioni a pin, contatti a pressione e terminali a crimpare utilizzati in assemblaggi di circuiti stampati automobilistici, cablaggi, avvolgimenti di bobine e moduli di potenza IGBT, con test di qualificazione integrati nel processo di progettazione anziché aggiunti in un secondo momento.
Requisiti relativi ai materiali e ai rivestimenti dei connettori
- Leghe di rame che garantiscono un equilibrio tra conduttività e forza di ritenzione elastica: bronzo, ottone, CuFe₂P, CuMg₀,₁ , CuNi₃SiMg, CuNiSi, Staku30.
- Placcatura: strato di fondo a base di Ni (1,3–3 µm) con finitura in Ag, Au o Sn, selezionati per garantire la stabilità a lungo termine della resistenza di contatto e la resistenza alla corrosione da sfregamento.
- Isolanti/alloggiamenti: PBT, PA66, LCP, tipicamente specificati per garantire la stabilità dimensionale durante il processo di rifusione e a temperatura di esercizio continua.
Requisiti dei connettori per il settore automobilistico: riferimento tecnico
Prestazioni elettriche
- Resistenza di contatto: i connettori per il settore automobilistico sono generalmente specificati con valori inferiori a 10 mΩ; i pin a inserimento a pressione SM Contact sono qualificati per una variazione di resistenza (ΔRc) inferiore a 0,5 mΩ secondo la norma EN 60352-5.
- Intervallo di tensione: 12 V/24 V/48 V per i sistemi convenzionali; fino a 800 V CC sulle architetture ad alta tensione dei veicoli elettrici (EV), all’interno dell’intervallo 60–1000 V coperto dalle norme USCAR-2 e LV215.
- Resistenza dielettrica: tipicamente 1000 V CA / 1 minuto senza rottura.
Durabilità meccanica e ambientale
- Vibrazioni: prove di vibrazione casuale secondo la norma ISO 16750-3, da 10 a 2000 Hz su 3 assi.
- Cicli termici: da -40 °C a +125 °C è l’intervallo generale nel settore automobilistico; la qualifica EN 60352-5 di SM Contact prevede 10 cicli a -40 °C/+85 °C con una permanenza di 30 minuti.
- Sequenza climatica (EN 60352-5): +85 °C per 16 ore, poi +25 °C/+55 °C al 90–95% di umidità relativa, quindi -40 °C per 2 ore.
- Limiti di deformazione (EN 60352-5): assenza di crepe; deformazione del contorno del foro (a) < 70 µm; spessore residuo del rivestimento (b) > 8 µm; deformazione dello strato esterno (c) < 50 µm.
- Tenuta: IP67/IP68/IP6K9K per alloggiamenti dei connettori esposti a spruzzi e lavaggi a pressione.
Cosa offre SM Contact ai produttori automobilistici
1. Perni a inserimento a pressione — Conformi alla norma EN 60352-
La zona elastica “occhio dell’ago” (EON) garantisce un collegamento affidabile senza saldatura, grazie alla compressione meccanica anziché al riflusso. Disponibili nelle misure 0,50×0,40 mm, 0,64×0,64 mm, 0,6×1,0 mm, 0,6×1,5 mm e 0,8×1,5 mm, con forze di inserimento (Fin) e di ritenzione (Fout) specificate per ciascuna dimensione e diametri dei fori del PCB da Ø0,60 a Ø1,25 mm.
2. Connettori a pin adattati alla geometria delle punte OEM
Tipi di pin lisci, a stella e alati/a arpione, ciascuno adatto a un substrato diverso: lisci per telai di bobine e fori praticati, a stella per fori metallizzati nei PCB e componenti in plastica, alati/a arpione per fori quadrati nei corpi dei connettori in plastica.
3. Terminali per connettori O-PIN — Interconnessioni per moduli di potenza IGBT
Progettati per moduli IGBT in inverter per veicoli elettrici (EV) e ibridi (HEV), caricabatterie di bordo e convertitori CC-CC, dove i terminali a manicotto in rame a inserimento comportano il rischio di danneggiamento dei pin, disallineamenti dovuti alle tolleranze e scarti legati all’inclinazione.
4. P-iN — Terminale per filo magnetico per avvolgimenti di motori di trazione
Un’alternativa brevettata ai terminali standard a spostamento dell’isolamento (IDC) per i collegamenti delle bobine in filo magnetico, destinata agli avvolgimenti dello statore dei motori di trazione e alle bobine degli attuatori, dove è necessario un terminale a tenuta di gas e senza saldatura in grado di resistere a vibrazioni continue e cicli termici. Scheda tecnica disponibile su richiesta.
5. Crimpatura delle giunzioni e convalida del controllo qualità
Apparecchiature di crimpatura delle giunzioni per l’applicazione di terminali su cablaggi, supportate dagli strumenti di controllo qualità propri di SM Contact — tester di resistenza di contatto, tester di forza di trazione, misurazione dell’altezza di crimpatura — utilizzate per generare i rapporti di qualificazione sopra citati, anziché affidarsi a un laboratorio di terze parti per ogni lotto