1. Descripción general del proceso
El proceso de aislamiento HTD es una tecnología de fabricación avanzada que integra inserciones metálicas preformadas (como barras colectoras de cobre y terminales) con plásticos de ingeniería en un solo componente mediante moldeo por inyección. Al inyectar plástico fundido en un molde que contiene piezas metálicas preposicionadas, se forman componentes compuestos que combinan conductividad eléctrica, aislamiento y funciones de soporte estructural. El proceso utiliza un control de temperatura de precisión de múltiples etapas (±2°C) y un control de presión de inyección de múltiples niveles (80–140 MPa), creando un enclavamiento micromecánico entre el plástico y los insertos con una fuerza de unión ≥5 N/cm. Admite un rango de temperatura de funcionamiento de -40 °C a 150 °C, con una tensión soportada de aislamiento ≥3000 V CA y un índice de protección de IP67. Se aplica ampliamente en sistemas trieléctricos de nueva energía (batería, motor, control eléctrico) y equipos de almacenamiento de energía para componentes conductores clave, como barras colectoras integradas y componentes de adquisición de señales, logrando avances integrados como una reducción de peso del 40 % y un 60 % menos de puntos de conexión.
Tabla de parámetros clave de rendimiento:
Categoría | Detalles de parámetros | Estándar de prueba |
Materiales base aplicables | Barra colectora de cobre (T2), barra colectora de aluminio (serie 6), terminales niquelados, etc. | GB/T 5585,1 |
Materiales plasticos | PA6+30%GF (predeterminado), PPS, PBT, PPA (opcional) | UL 94V-0 |
Rendimiento del aislamiento | Tensión soportada de aislamiento ≥3000V AC (60s), resistividad de volumen ≥10¹⁴ Ω·cm | CEI 60243 |
Fuerza de unión | Resistencia al pelado plástico-metal ≥5 N/cm, sin delaminación después del ciclo térmico | Estándar empresarial |
Precisión de moldeado | Tolerancia de posicionamiento de inserción ±0,1 mm, desviación del espesor de la capa de aislamiento ≤±0,2 mm | ISO 2768-M |
Precisión de moldeado | Tolerancia de posicionamiento de inserción ±0,1 mm, desviación del espesor de la capa de aislamiento ≤±0,2 mm | ISO 2768-M |
Rendimiento de la gestión térmica | Temperatura de deflexión del calor del material ≥150°C, resistencia a corto plazo 180°C | CEI 60068-2-14 |
2. Procesos centrales y flujo de trabajo de fabricación
2.1 Diseño de topología de posicionamiento de inserción
Sistema de posicionamiento de circuito cerrado: utiliza orificios de posicionamiento escalonados + pasadores de posicionamiento bidireccionales para garantizar un desplazamiento del inserto ≤0,1 mm durante la inyección, evitando cortocircuitos o espacios desiguales entre barras colectoras multicapa.
Refuerzo del componente de soporte: establece piezas de soporte aislantes entre barras colectoras adyacentes para extender la distancia de fuga ≥12 mm y resistir la fuerza de impacto de la inyección a través del enclavamiento del orificio de posicionamiento del inserto del pilar.
2.2 Tecnología de control de inyección multietapa
Presión de inyección de tres etapas: la velocidad baja inicial evita el desplazamiento del inserto, la velocidad media alta garantiza la integridad del llenado y la presión de retención final compensa la contracción. Combinado con un diseño de compuerta en forma de abanico para una encapsulación uniforme de los insertos en fusión.
Proceso de adaptación del material: Para el material PA6+30%GF, la temperatura del cilindro se segmenta (zona de alimentación 50°C → boquilla 240°C), temperatura de fusión 260±5°C, temperatura del molde 80°C para equilibrar la cristalinidad y la tensión interna.
2.3 Tratamiento de superficies y mejora de la unión
Pretratamiento del inserto: Las barras colectoras de cobre se someten a desengrase ultrasónico y decapado con ácido para eliminar los óxidos, seguido de fosfatado y una capa de imprimación especializada para mejorar la adhesión del plástico.
Sellado por inyección secundaria: después del moldeo inicial, los pasadores de posicionamiento se retraen y los orificios de posicionamiento se someten a una inyección secundaria para garantizar una encapsulación completa sin puntos débiles.
2.4 Pasos del flujo del proceso de producción (versión optimizada)
Paso | Proceso central | Puntos técnicos clave | Estándar de salida |
1 | Insertar pretratamiento | Desengrasar, decapar, fosfatar, imprimar | Tensión superficial ≥40 mN/m |
2 | Estampado y doblado de precisión | Los pasadores bidireccionales sujetan inserciones sincrónicamente | Tolerancia de posicionamiento ±0,1 mm |
3 | Moldeo por inyección | Control de presión de tres etapas, temperatura de fusión 260±5°C | Espesor del aislamiento 1,5 ± 0,2 mm |
4 | Enfriamiento y configuración | Temperatura del molde 80°C, tiempo de enfriamiento ≈70% del ciclo | Deformación por alabeo ≤0,15% |
5 | Inspección de calidad | Tensión soportada de aislamiento, resistencia de unión, rayos X | Tasa de defectos ≤0,05% |
3. Aspectos técnicos destacados de HTD
3.1 Tecnología de posicionamiento de insertos de precisión
Utiliza un diseño de pasador bidireccional y orificio escalonado, junto con sensores integrados en el molde, para lograr un desplazamiento del inserto ≤0,1 mm bajo un impacto de inyección de 140 MPa, lo que mejora la precisión de posicionamiento en un 300 % en comparación con los métodos de un solo punto.
3.2 Simulación y optimización integrales
Utiliza software CAE para simulación de moldeo para predecir el flujo de material, la variación de espesor y posibles defectos, optimizando el diseño del molde y los parámetros del proceso para reducir los costos y riesgos de las pruebas.
3.3 Estricto control de calidad y automatización
Integra robótica para carga/descarga automática de insertos. Los sistemas de rayos X y visión artificial en línea logran una cobertura del 100 % para la detección de defectos internos, controlando la tasa de defectos a ≤0,05 %.
4.Escenarios típicos de aplicación de productos
Sistema de batería: sistema integrado de conexión de celdas (CCS): integra circuitos de muestreo con barras colectoras principales mediante moldeo por microinyección, lo que admite una precisión de muestreo de voltaje de ±2 mV y reduce el tiempo de ensamblaje del módulo en un 50 %.
Sistema de control eléctrico - Base del disipador de calor IGBT: La placa base de cobre y el PPS térmicamente conductor están moldeados juntos, lo que reduce la resistencia térmica en 0,05 K/W, adecuado para aplicaciones de alta frecuencia de SiC.
Sistema de motor: barra colectora del estator/terminal de horquilla: integra extremos de alambre en horquilla con una estructura de plástico a través de una moldura de inserción, resistente a altas temperaturas de 180 °C y vibraciones de alta velocidad.
Sistema de almacenamiento de energía - Barra colectora de interconexión del grupo de baterías: Barra colectora de aluminio de sección grande moldeada con aislamiento, 35% más liviana que el cobre, que pasa pruebas de niebla salina ≥1000h.
5. ¿Por qué elegir HTD?
5.1 Avance en confiabilidad integrada
La resistencia de la unión plástico-metal alcanza entre 15 y 50 MPa mediante microentrelazado; Sobrevive 1000 ciclos térmicos (-40°C~150°C) sin delaminación.
5.2 Eficiencia de producción y optimización de costos
La automatización robótica aumenta la capacidad de producción en un 50% y reduce los puntos de conexión en un 60%. Utilización de material ≥95% mediante optimización del corredor.
