Elementos de fijación para las áreas más exigentes

Los componentes de transmisión eléctricos de los electroautos, -como el motor, la batería, o el propulsor-, representan grandes retos para los elementos de fijación y los componentes funcionales, como las válvulas; que además son de suma importancia para los aspectos técnicos de la cadena de transmisión de un automóvil eléctrico.
Sin embargo, aquellos retos como el aislamiento eléctrico, el ahorro de espacio, el diseño ligero o la resistencia a la corrosión, comunes en el desarrollo de estos componentes, son muy fáciles de resolver si se cuenta con soluciones innovadoras de fijación. Estas crean un valor añadido, por ejemplo, al permitir un montaje sencillo o automatizado. ITW desarrolla componentes que cumplen con estos requisitos.

Elementos multifuncionales

Los usos más frecuentes de los elementos de fijación en este tipo de transmisiones, son la batería, el cableado de alta tensión y la cadena de transmisión con propulsión y motor. Los componentes funcionales, como las válvulas, también llevan a cabo una tarea fundamental. Además de las válvulas de desgasificación de emergencia -que garantizan el flujo de aire necesario en caso de desbordamiento térmico-, los elementos de compensación de presión son esenciales para un funcionamiento seguro de muchas de las aplicaciones; ya que son herméticos, pero simultáneamente permiten equilibrar la presión. En caso de una filtración involuntaria de agua, las válvulas de drenaje de emergencia se encargar de un vaciado inmediato. Como resultado, la combinación de estas válvulas reduce el riesgo de sobrepresión y cortocircuitos.

Componentes para las baterías de automóviles eléctricos

La válvula de desgasificación:

La válvula de desgasificación es un componente fundamental para la extracción de gas en la carcasa de una batería. Esta permite una desgasificación específica y controlada en caso de una desviación térmica de la batería y, al mismo tiempo, garantiza la estanqueidad al agua durante el funcionamiento normal hasta IPX6K/9K. La válvula se activa con una presión diferencial definida y está disponible en versiones de poca altura con cierre de bayoneta. Además, es posible adaptar su diseño conforme a requisitos específicos. En caso de menores aumentos de presión, la válvula vuelve a cerrarse y permanece estanca posteriormente.

La válvula de equilibrio:

La válvula de equilibrio (Balance Valve) lleva a cabo un papel fundamental a la hora de equilibrar los diferentes niveles de presión en las cápsulas herméticas con un volumen libre de aire. Para esto, se utiliza una membrana, fabricada a partir de PTFE, que forma una barrera contra el agua, al mismo tiempo que deja paso a un elevado flujo de aire. La válvula de equilibro de ITW Global Fasteners está diseñada para ser rentable y ocupar menor espacio. Además, puede compensar elevadas tolerancias de lámina y garantiza la estanqueidad hasta un nivel de protección de IPX6K/9K.

Fijación de barras:

ITW ha desarrollado un elemento de fijación de barras integrado con un especial sistema de sujeción que garantiza una instalación segura entre los conectores de alta tensión. La solución de ITW Global Fasteners para barras de fijación incluye una cubierta con un sistema de fijación seguro, que se ensambla bajo el principio de poka-yoke y garantiza la fijación correcta de la pieza antes del atornillado final. Esto se complementa con la compensación de tolerancias y el aislamiento eléctrico del conductor de alta tensión.

Elemento de fijación para el modulo de la batería:

El elemento de fijación de ITW para el modulo de la batería de automóviles eléctricos logra una sujeción segura y mejora las características NVH (ruido, vibración y dureza). Este mantiene unidos los diversos módulos del bloque de baterías y los conecta, formando así un módulo estable, resistente y unificado. En el diseño especial de esta pieza de ITW se utiliza material de sobre moldeado a fin de conseguir una fijación excelente y evitar aquellos problemas relacionados con NVH.

Cajas de cambios y motores

Elemento de fijación para orificios ciegos:

El elemento de fijación para orificios ciegos es una solución sencilla para el ensamblaje de alfombrillas amortiguadoras NVH / cubiertas acústicas. El montaje se lleva a cabo en dirección axial en los orificios taladrados o moldeados. Incluso utilizando una fuerza de montaje muy baja, es posible conseguir una elevada fuerza de sujeción de hasta el ≥ 200 N. Gracias a su innovador diseño, el elemento de fijación para orificios ciegos es fácil de desmontar, de manera no destructiva, y mediante un simple movimiento giratorio; además de que puede volver a usarse inmediatamente. Además, por su diseño modular, este puede utilizarse en una gran variedad de aplicaciones.

Cables y alto voltaje

Canal para cables:

El canal para cables de alta tensión ofrece una solución integral para una gran variedad de tubos y cables. Los insertos de metal, plástico o TPE integrados reducen el tiempo de montaje y pueden mejorar ciertos aspectos como las emisiones de ruido, además de garantizar una fijación segura del conjunto de cables. Nuestra experiencia en este ámbito nos permite ofrecer una solución completa e integra a nuestros clientes.

Abrazaderas de soporte:

Las abrazaderas de soporte garantizan una fijación y un soporte seguros de los cables, sin importar el tamaño y la forma. Estas piezas ofrecen grandes ventajas económicas en cuanto a la reducción del peso, amortiguación del ruido y la eficiencia en el enrutamiento. Para el diseño se utilizan modernos métodos de EF para la optimización biónica de la forma. Gracias a dicho diseño, estas abrazaderas garantizan una fijación segura del cable, así como un rendimiento óptimo.

Spring Stem:

Los «Spring Stems» han sido desarrollados específicamente por ITW Global Fasteners para facilitar el montaje de los módulos de plástico. El elemento de muelle está diseñado para absorber las cadenas de tolerancia de los componentes y garantizar una precarga segura a lo largo de la vida útil, incluso en condiciones ambientales de dilatación térmica y contracción transversal de los componentes.

Tornillo de hombro:

El tornillo de hombro permite un montaje sencillo en elementos de plástico. Gracias a su diseño funcional, tiene una gran superficie de contacto que reduce significativamente la presión superficial. Esto significa que este elemento de fijación también puede utilizarse con materiales ligeros. La fiable aplicación y estabilidad del tornillo de hombro lo convierten en la solución ideal para conexiones seguras en componentes de plástico.

Innovación ITW: Válvula de drenaje

Válvula de drenaje: El «Airbag» para la electrónica de refrigeración directa

Con nuevos desarrollos, ITW Global Fasteners fomenta la seguridad y durabilidad de los vehículos eléctricos. Para mejorar la sostenibilidad de estos automóviles, ITW desarrolló, entre otras cosas, la válvula de drenaje.

  • Apto para baterías refrigeradas o componentes electrónicos de alta potencia

  • Se activa automáticamente tras una fuga en los conductos refrigerantes

  • Posibilidad de sellado completo hasta IPX9 en funcionamiento normal

  • Descarga del líquido cuando se alcanza el nivel crítico

  • Resistente a la humedad y a los cambios climáticos

La válvula de drenaje hace que la refrigeración tanto de las baterías, como de los componentes de alto voltaje sea segura y fiable. Además, funciona como una especia de «bolsa de aire» (o «airbag») a fin de prevenir cortocircuitos en la red eléctrica de los componentes de alto voltaje, causados por fugas de agua o refrigerante. Asimismo, la válvula facilita el proceso de sellado del sistema de refrigeración y, al mismo tiempo, constituye un esencial mecanismo de seguridad cuya función es evitar los daños causados por fugas.

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Otras áreas de investigación

De la mano de tecnologías como la «MUCELL» o de desarrollo de materiales compuestos, ITW Global Fasteners contribuye a una e-movilidad más eficiente y sustentable.

Tecnología MUCELL

Tecnología MUCELL para un diseño ligero y resistente: La tecnología MUCELL permite un proceso de moldeo por inyección ligero y, al mismo tiempo, resistente. Dependiendo del diseño del componente final, se puede alcanzar una reducción del peso de hasta un 30 %.

Materiales compuestos para aplicaciones específicas:

A fin de reducir el peso de los elementos, ITW desarrolla constantemente materiales compuestos que puedan sustituir a los componentes metálicos y que, además, cuenten con las propiedades físicas necesarias. El uso de este tipo de materiales aumenta la fuerza, la resistencia a la corrosión y ayuda también a obtener otras características favorables.

Exhaustivas pruebas de laboratorio:

En los laboratorios de ITW Global Fasteners se llevan a cabo exhaustivas pruebas de estanquidad de los componentes; especialmente de las válvulas como, por ejemplo, la válvula de drenaje. Para ello se preparan los componentes, se utilizan bancos de pruebas especiales y se realizan las pruebas de presión y estanqueidad. Los resultados son sometidos a análisis a fin de comprobar que cada uno de los componentes cumpla con las normas de estanqueidad establecidas. De esta forma, los ensayos de laboratorio ayudan a garantizar que los productos sean fiables y tengan un excelente rendimiento en sus diversas aplicaciones.

Entrevista: Sobre el desarrollo de nuevos productos ITW

ITW Global Fasteners asume nuevos desafíos y toma la iniciativa en el desarrollo de nuevos productos aptos para su uso en el sistema de propulsión eléctrico. Descubre en esta entrevista con Manuel Kellner, Director de Aplicaciones EV, las soluciones que ITW ofrece en un panorama de incertidumbre técnica y ante el acelerado avance de los sistemas eléctricos.

ITW Global Fasteners: ¿Cuáles son los retos en el desarrollo de nuevos productos para el sistema de propulsión eléctrico?

Manuel K.: Actualmente vivimos en un período sumamente fascinante en cuanto al desarrollo de nuevas piezas para los componentes del sistema de propulsión eléctrico. Debido al gran avance de la electrificación, aun con todas sus ambigüedades técnicas, así como a la enorme presión de tiempo, se requieren de nuevas competencias. Sin embargo, gracias a nuestros muchos años de experiencia desarrollando innovadoras soluciones de fijación, en ITW podemos recurrir a un amplio repertorio de conocimientos que nos permite seguir al ritmo de este sector y ofrecer a nuestros clientes, además, el mejor apoyo posible en cada uno de sus proyectos.

ITW Global Fasteners: ¿Cuáles son algunas de las nuevas competencias específicas requeridas, en particular, debido a la transformación hacia la electromovilidad?

Manuel K.: La existencia de nuevos criterios como, por ejemplo, la «pureza técnica» o el uso de materiales ignífugos requieren de nuevos conocimientos a fin de garantizar un funcionamiento adecuado y el cumplimiento de los parámetros de seguridad que se esperan de un automóvil eléctrico.

ITW Global Fasteners: ¿Cuáles son las medidas que ha tomado ITW para lograr esto de manera exitosa?

Manuel K.: En cada uno de estos nuevos retos, nos enfocamos en adquirir conocimientos técnicos profundos de todos los aspectos, así como en ofrecer la mejor solución posible a los problemas que se presenten. Esto incluye, entre otros aspectos, nuestra capacidad de diseñar excelentes elementos de fijación que cumplan con los nuevos requisitos en nuestro banco de pruebas interno IPX6K/IPX9K o, por ejemplo, mediante el desarrollo interno de bancos de pruebas que garanticen una homologación del 100 % de las pruebas de trazabilidad automática.

ITW Global Fasteners: ¿Cuáles son los productos más exigentes actualmente?

Manuel K.: Uno de nuestros puntos de enfoque principales en el desarrollo son las válvulas de desgasificación de emergencia, ya que es imprescindible alcanzar un diseño fiable y resistente durante toda la vida útil del vehículo y que, además, cumpla con los requisitos en cuanto al espacio de aplicación, la estanqueidad, la protección antideflagrante, el sitio de instalación y que alcance también el 100 % en una prueba de calidad exigente. En este sentido, se requiere de mucha creatividad a fin de encontrar las soluciones adecuadas.

ITW Global Fasteners: ¿Qué es lo que se puede esperar de ITW Global Fasteners?

Manuel K.: Gracias a nuestra amplia experiencia en una gran variedad de proyectos, somos capaces de plantear rápidamente las preguntas correctas e identificar así el núcleo del problema. Asimismo, mediante exhaustivas pruebas e investigaciones preliminares, ya habremos definido una gran selección de herramientas de posibles respuestas al problema que puedan ayudarnos a encontrar rápidamente la solución perfecta. Por ello, no somos solamente proveedores, sino también socios en el desarrollo de soluciones, junto con nuestros clientes, cuyo fin es crear el elemento de fijación ideal para cada aplicación específica.