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May 25, 2023

Las resinas termoestables desempeñarán un papel clave en el aligeramiento de vehículos

Esteban Moore | 11 de agosto de 2023

El moldeado de resina termoestable, que durante mucho tiempo se consideró en declive, está siendo revivido por dos empresas japonesas como un proceso con amplio potencial para contribuir al aligeramiento de los vehículos eléctricos (EV). El fabricante de máquinas de inyección Nissei Plastic y el socio de desarrollo Sumitomo Bakelite, un proveedor de resinas termoestables, celebraron un evento interno en el Centro de Congresos de Nagoya del 2 al 4 de agosto de 2023, en la prefectura de Aichi, en el que se mostraron múltiples soluciones de moldeo termoestables y más hasta 230 empresas de la industria automotriz, incluidos OEM y niveles. Aichi, hogar de las plantas de Toyota Motor y Honda, es considerada la capital de la fabricación de automóviles en Japón.

Tradicionalmente, el moldeo por inyección termoestable se ha utilizado en Japón para moldear componentes relativamente pequeños para el sector eléctrico, que normalmente pesan 150 go menos. Nissei Plastic y Sumitomo Bakelite, sin embargo, tienen la mira puesta en componentes que inclinan la balanza a 1 kg o más para aplicaciones como cubiertas de inversores de ejes electrónicos. Las piezas prototipo moldeadas en una prensa de moldeo por inyección termoestable Nissei FWX760III-130BK utilizando resina fenólica derivada de biomasa pesan 1,4 kg pero, sin embargo, son entre un 50 y un 70 % más ligeras que las cubiertas de acero convencionales y entre un 20 y un 50 % más ligeras que las versiones de aluminio.

En declaraciones a PlasticsToday en el evento en Japón, el CEO de Nissei Plastic, Hozumi Yoda, destacó el hecho de que el "760" en el nombre del modelo de la máquina se refiere a la distancia entre las barras de unión de 760 x 760 mm, en lugar de a la fuerza de sujeción de 3540 kN (360 montones). “En general, creemos que las máquinas de inyección tienden a estar sobreespecificadas para la aplicación en cuestión, y los moldeadores tienden a empujar la resina a través del cilindro de inyección a alta presión y compensar esto con una mayor fuerza de sujeción en el caso del moldeo de termoplásticos. " él explicó. "Nuestro enfoque es optimizar la presión de inyección utilizando nuestro sistema de moldeo de baja presión N-SAPLI y aplicar la fuerza de sujeción mínima".

El sistema de control N-SAPLI también se puede aplicar al moldeo termoestable para controlar con precisión el flujo del polímero líquido en el molde, elevando así la precisión de la pieza final a una tolerancia de 0,3 mm en comparación con los 0,7 mm que normalmente se pueden lograr. "Nuestro objetivo es una precisión de 0,2 mm aplicando N-SAPLI al moldeo por inyección-compresión de una resina termoestable", añadió Yoda.

Otra área en la que Sumitomo Bakelite y Nissei Plastic están impulsando la innovación es en la encapsulación de placas de circuitos, que se lleva a cabo convencionalmente mediante el proceso de moldeo por transferencia, más costoso y de menor precisión. El control preciso de la presión de inyección a niveles bajos es fundamental en esta aplicación para evitar daños a las placas de circuito. "Normalmente, es necesario limitar la presión de inyección a menos de 13 MPa y hemos demostrado en nuestra prensa FNX110III-18AK que podemos controlar la presión en el rango de 6 a 10 MPa", dijo Yoda.

Una tercera resina termoestable en el caucho de silicona líquida (LSR) de Nissei Plastic tiene potencial para aplicaciones en espaciadores de celdas de baterías, así como en conectores de baterías de vehículos eléctricos de alto voltaje que son resistentes al agua, además. El material elegido actualmente para los espaciadores de celdas de batería, que compensan la expansión y contracción de las celdas durante la carga y descarga, es el caucho EPDM.

En su evento interno, Nissei Plastic exhibió la prensa totalmente eléctrica NEX180III-5ELM con fuerza de cierre de 180 toneladas equipada con un sistema de dosificación de Elmet y su propio sistema de émbolo en espiral que combina los beneficios de primero en entrar y primero en salir de una prensa en línea. tornillo con la precisión de dosificación de un sistema de émbolo.

Consciente de que algún día en el futuro la aparición de baterías de estado sólido podría transformar los requisitos de materiales de los sistemas de propulsión de vehículos eléctricos, este autor sugirió una posible aplicación alternativa para los espaciadores de celdas de batería que se están moldeando en Nagoya. Aceptó debidamente dos muestras para llevarlas a su base en Singapur y actualmente las utiliza como manteles individuales resistentes al calor.

Nota del editor: Stephen Moore, el autor de este artículo, es director externo de Nissei Plastic.

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