Soluciones de interconexión con conectores y pines para el sector de la automoción
Las conexiones eléctricas de los vehículos están sometidas a vibraciones continuas, ciclos térmicos de -40 °C a +125 °C (hasta +200 °C cerca del compartimento del motor) y a la exposición a aceites, combustibles y sal de carretera. Los sistemas de propulsión de los vehículos eléctricos (EV) incorporan circuitos de 400-800 V CC, además de los sistemas tradicionales de 12 V, 24 V y 48 V. Un conector o una interconexión de pines solo se considera apto para su lanzamiento a producción una vez que se disponga de datos de ensayo documentados en las condiciones mencionadas, y no basándose únicamente en las especificaciones de la ficha técnica.
SM Contact diseña y fabrica las interconexiones de pines, los contactos de ajuste a presión y los terminales de engaste utilizados en conjuntos de placas de circuito impreso (PCB) para automoción, mazos de cables, bobinados y módulos de potencia IGBT, con ensayos de cualificación integrados en el proceso de ingeniería en lugar de añadirse posteriormente.
Requisitos relativos a los materiales y los recubrimientos de los conectores
- Aleaciones de cobre que combinan conductividad y fuerza de retención elástica: bronce, latón, CuFe₂P, CuMg₀,₁ , CuNi₃SiMg, CuNiSi, Staku30.
- Recubrimiento: capa base a base de níquel (1,3–3 µm) con acabado de plata (Ag), oro (Au) o estaño (Sn), seleccionados por su estabilidad a largo plazo en cuanto a la resistencia de contacto y su resistencia a la corrosión por fricción.
- Aislantes/carcasas: PBT, PA66 y LCP, normalmente especificados por su estabilidad dimensional durante el reflujo y a temperatura de funcionamiento continua.
Requisitos de los conectores para el sector de la automoción: Referencia técnica
Rendimiento eléctrico. Durabilidad mecánica y medioambiental
- Resistencia de contacto: los conectores para automoción suelen especificarse por debajo de 10 mΩ; los pines de ajuste a presión de SM Contact están homologados para un cambio de resistencia (ΔRc) inferior a 0,5 mΩ según la norma EN 60352-5.
- Rango de tensión: 12 V/24 V/48 V para sistemas convencionales; hasta 800 V CC en arquitecturas de alta tensión para vehículos eléctricos, dentro del rango de 60 a 1000 V cubierto por las normas USCAR-2 y LV215.
- Resistencia dieléctrica: normalmente 1000 V CA durante 1 minuto sin ruptura.
- Vibración: ensayo de vibración aleatoria según la norma ISO 16750-3, de 10 a 2000 Hz en los tres ejes.
- Ciclos térmicos: de -40 °C a +125 °C es el rango general en el sector de la automoción; la homologación de SM Contact según la norma EN 60352-5 consiste en 10 ciclos a -40 °C/+85 °C con una permanencia de 30 minutos.
- Secuencia climática (EN 60352-5): +85 °C durante 16 h, a continuación +25 °C/+55 °C con una humedad relativa del 90-95 %, y finalmente -40 °C durante 2 h.
- Límites de deformación (EN 60352-5): sin grietas; deformación del contorno del orificio perforado (a) < 70 µm; espesor restante del recubrimiento (b) > 8 µm; deformación de la capa exterior (c) < 50 µm.
- Estanqueidad: IP67/IP68/IP6K9K para carcasas de conectores expuestas a salpicaduras y lavado a presión.
Qué ofrece SM Contact a los fabricantes de automóviles
1. Pines de ajuste a presión — Conformidad con la norma EN 60352-5
La zona elástica tipo «ojo de aguja» (EON) crea una conexión fiable y sin soldadura mediante compresión mecánica, en lugar de mediante reflujo. Disponibles en 0,50 × 0,40 mm, 0,64 × 0,64 mm, 0,6 × 1,0 mm, 0,6 × 1,5 mm y 0,8 × 1,5 mm, con fuerzas de inserción (Fin) y retención (Fout) especificadas según el tamaño y diámetros de orificio en la placa de circuito impreso (PCB) de Ø0,60 a Ø1,25 mm.
2. Conectores de clavijas adaptados a la geometría de las puntas OEM
Tipos de clavijas lisas, en estrella y con alas/arpón, cada uno adecuado para un sustrato diferente: lisas para marcos de bobina y orificios taladrados; en estrella para orificios metalizados en placas de circuito impreso y componentes de plástico; con alas/arpón para orificios cuadrados en cuerpos de conectores de plástico.
3. Terminales de conector O-PIN: interconexiones para módulos de potencia IGBT
Diseñados para módulos IGBT en inversores de vehículos eléctricos (EV) e híbridos (HEV), cargadores a bordo y convertidores CC-CC, donde los terminales de manguito de cobre de inserción suponen un riesgo de daño a las clavijas, desalineaciones debidas a las tolerancias y desechos relacionados con la inclinación.
4. P-iN — Terminación de alambre magnético para bobinados de motores de tracción
Una alternativa patentada a los terminales estándar de contacto por desplazamiento de aislamiento (IDC) para conexiones de bobinas de alambre magnético, destinada a los bobinados del estator de motores de tracción y a las bobinas de actuadores, donde se requiere una terminación sin soldadura y estanca al gas que resista la vibración continua y los ciclos térmicos. Ficha técnica disponible previa solicitud.
5. Prensado de empalmes y validación del control de calidad
Equipo de prensado de empalmes para la aplicación de terminales en mazos de cables, respaldado por los instrumentos de control de calidad propios de SM Contact —comprobadores de resistencia de contacto, comprobadores de fuerza de tracción, medición de la altura de prensado— utilizados para generar los informes de cualificación mencionados anteriormente, en lugar de depender de un laboratorio externo para cada lote