En noviembre pasado, WHN cubrió algunas de las complejidades de la preparación de cables de alto voltaje con Martin Rosten, Director de Ventas Globales y Servicio de Campo de TE Connectivity. Vale la pena echarle un vistazo si te lo perdiste. En este artículo, tenemos la suerte de contar con otro experto de TE Connectivity para discutir los desarrollos en apoyo de la fabricación de vehículos eléctricos en los ámbitos automotriz y de vehículos comerciales. Nos complació hablar con el Dr. Nengquan (Nick) Liu, CTO de la Unidad de Negocios de Herramientas de Aplicaciones en TE Connectivity. Proporcionó detalles sobre algunas de las soluciones que TE está desarrollando para ayudar a enfrentar los desafíos que enfrenta la industria.
El primer gran desarrollo del que Nick quería hablar eran sus recientes avances en el desarrollo de equipos de procesamiento para cable flexible plano (FFC) y cable impreso plano (FPC). Los ejemplos se muestran en las figuras 1 y 2 respectivamente. Las tecnologías FFC y FPC han existido por algún tiempo. Su peso ligero, bajo perfil y flexibilidad lo hacen ideal para la producción de celdas de batería. Estos conductores disipan el calor más fácilmente, por lo que pueden transportar más potencia con una huella general más pequeña y liviana. A medida que aumenten los volúmenes de vehículos eléctricos, también lo hará la necesidad de automatización, ya que estos materiales se abren camino en la producción general. La necesidad de velocidad, validación y consistencia en su procesamiento se ha vuelto primordial.
Nick sostiene que compañías como Tesla y otros fabricantes de vehículos eléctricos realmente han impulsado el uso de estos conductores. “Creo que interrumpieron totalmente el mazo de cables tradicional y cómo se ensambla. La introducción de FFC / FPC es una ventaja de costos definitiva y también es más fácil de administrar desde el punto de vista de la fabricación una vez que tiene las herramientas adecuadas “, explicó.
TE tiene actualmente una máquina semiautomática para terminar FFC (FFC Termination Machine Mark II). Esta máquina ha proporcionado la plantilla para la automatización en el procesamiento de FFC / FPC. Están a punto de lanzar equipos de procesamiento automatizado para estas arquitecturas para apoyar a la industria automotriz. “Comenzamos el desarrollo hace unos meses y rápidamente se nos ocurrió un prototipo de máquina. Lo probamos con un cliente potencial. Les gustó y continuamos desarrollando la máquina a velocidades más rápidas”, detalló.
Su nueva máquina semiautomática para FFC y FPC, estará disponible muy pronto, engarza hasta 100 mm, tiene un tiempo de ciclo de tres engarzados por segundo y tiene fuerza de engarce a bordo y monitoreo de altura de engarzado. La alineación de visión localiza la lámina en el primer engarzado, y la función ‘Re-crimping’ permite a la máquina hacer un re-crimpado si a un lote de lámina le falta un terminal. Esta característica reduce en gran medida el desperdicio.
Una máquina complementaria está completando las pruebas ahora y estará disponible en algún momento del cuarto trimestre de 2023. Tendrá la capacidad de terminar los cables FFC / FPC a 300 mm. Esta capacidad permitirá que el equipo maneje los sistemas de interconexión más robustos de los vehículos eléctricos comerciales.
Nick también estaba ansioso por hablar sobre otro avance en el procesamiento de cables que él y su equipo han estado ocupados desarrollando. En asociación con una empresa externa de tecnología ultrasónica, TE está introduciendo su propio equipo de soldadura ultrasónica. La nueva máquina puede acomodar cables Cu y Al de hasta 95 mm². Su diseño poka-yoke garantiza terminaciones a prueba de fallos con monitoreo y validación completos durante todo el proceso.
Pasamos el resto de nuestro tiempo discutiendo la importancia de la integridad del engarce en los sistemas de alto voltaje. Compartió la ilustración en la figura 2 para llevar el punto a casa.
Figura 3. Criticidad de las herramientas de crimpado en la producción de vehículos eléctricos – © 2020 TE Connectivity
“Al considerar las herramientas de engarce para vehículos eléctricos, tiene un cable más grande para manejar los perfiles de voltaje, moneda y temperatura más altos. Definitivamente requiere una alta calidad de engarzado para respaldar una fabricación estable porque el entorno ha cambiado de bajo voltaje tradicional a alto voltaje para vehículos eléctricos automotrices, e incluso más alto en vehículos comerciales. A medida que la industria aumenta la producción de vehículos eléctricos, se necesitan mejores herramientas de engarzado”, explicó.
Nick concluyó destacando la capacidad de TE para innovar con cosas como FFC / FPC y tecnología ultrasónica. Destacó el deseo de la compañía de ser un proveedor de “soluciones totales”.Estamos trabajando muy de cerca con nuestros proveedores y nuestros clientes para validar el equipo en desarrollo muy rápidamente. A veces haces suposiciones, y esas suposiciones resultan ser ciertas, otras veces no. Sin embargo, a medida que aumentan los volúmenes, hay que hacer las cosas a un ritmo mucho más alto con más consistencia”, aconsejó Nick. “Pero hemos hecho bastante revisión del diseño conceptual junto con nuestros clientes y creo que el resultado ha sido muy efectivo.
