La combinazione del materiale giusto e delle competenze tecniche necessarie per integrare funzioni consente di velocizzare i processi di produzione e di aumentare la durata dei componenti. Grazie al PBT (polibutilene tereflatato) resistente all’idrolisi Ultradur® HR di BASF e al know-how di BASF nel campo della saldatura a ultrasuoni, l’azienda Rosenberger Spritzguss und Formenbau è riuscita a sviluppare un nuovo tipo di contenitore per sensori a effetto Hall. Si tratta di un contenitore che unisce l’alloggiamento e la piastra del circuito stampato in un unico componente e che viene stampato a iniezione con un’unica fase di produzione completamente automatica. Una membrana PET saldata all’interno dell’alloggiamento fornisce la compensazione dalla pressione necessaria in caso di cambiamenti climatici. Se combinata con il PBT di BASF che è resistente all’umidità dell’aria, la durata del componente risulta ancora maggiore. Il contenitore completa la scatola di trasmissione di controllo. Il sensore a effetto Hall saldato misura la posizione della valvola nel ricircolo dei gas di scarico. L’intero componente è installato come un coperchio sui moduli di ricircolo dei gas di scarico che sono presenti come standard in molte automobili in Europa.
Ultradur® HR altamente resistente all’idrolisi per ambienti caldi e umidi
I materiali utilizzati per i moduli di ricircolo dei gas di scarico (EGR) devono sostenere elevati carichi termici, meccanici e chimici, pertanto devono fornire la massima resistenza alla deformazione e alla corrosione. Ultradur® B 4330 G6 HR (HR = Hydrolysis Resistant, resistente all’idrolisi) è noto per l’elevata resistenza all’idrolisi in ambienti caldi e umidi. Questa caratteristica permette di aumentare notevolmente la durata e la resistenza del componente, anche nella gamma di temperature da -40 a 140 °C richiesta dalle case automobilistiche come risultato di un design sempre più compatto dei moduli di ricircolo dei gas di scarico e del vano motore. Ultradur® B 4330 G6 HR fornisce inoltre un miglioramento sostanziale della resistenza ai mezzi alcalini che causano la formazione di cricche per corrosione sotto sforzo. La plastica può essere lavorata senza problemi.
Membrana saldata internamente per la compensazione dalla pressione
Il coperchio del sensore che misura 10 x 8 cm è estremamente resistente, soprattutto grazie al processo di stampaggio a iniezione a un’unica fase e al design esclusivo. La piastra del circuito stampato viene inserita nello stampo dell’alloggiamento e fissata in posizione in modo da poter essere sovrastampata senza l’ausilio di dispositivi di fissaggio esterni. In questo modo, è possibile evitare le linee di saldatura che potrebbero formarsi in caso di oscillazioni della temperatura o della pressione dell’aria. Tuttavia, poiché queste variazioni climatiche sono inevitabili e causano perdite all’interno dell’alloggiamento, nel coperchio del sensore viene saldata una sottile membrana PET. La membrana, con un diametro di circa 1,3 cm, viene fissata all’alloggiamento PBT mediante saldatura a ultrasuoni. Essendo permeabile all’aria, ma a tenuta d’acqua, fornisce l’adeguata compensazione dalla pressione.
“La saldatura a ultrasuoni con questa combinazione di materiali è un lavoro di alta precisione. La straordinaria esperienza di BASF ci ha aiutati a ottimizzare questa complessa tipologia di saldatura e a implementare un processo stabile per la produzione in serie” ha spiegato Axel Gutzmer, Operations Manager presso Rosenberger Spritzguss und Formenbau. “Grazie alla plastica appositamente sviluppata per l’alloggiamento, siamo riusciti, in un breve periodo di sviluppo di appena dodici mesi, a produrre con successo il coperchio del sensore, rispettando le specifiche della casa automobilistica in termini di tenuta e di affidabilità di lavorazione”. In passato la combinazione di alloggiamento, connettore e solchi dei conduttori poteva essere realizzata solo attraverso un complesso processo di stampaggio a iniezione in più fasi. Innanzitutto, i solchi dei conduttori venivano sovrastampati separatamente con la plastica, quindi posizionati in un altro stampo utilizzato per produrre l’intero componente dell’alloggiamento. Per fare in modo che i solchi dei conduttori non si spostassero durante questo processo di stampaggio a iniezione, solitamente venivano utilizzati dispositivi di fissaggio esterni.
BASF offre diversi gradi di Ultradur® modificati con HR, con il 15% o il 30% di rinforzo in fibra di vetro, nonché tenacizzati, stampabili al laser o ignifughi. Questi materiali vengono principalmente utilizzati nei componenti elettronici delle auto, ad esempio negli alloggiamenti di centraline, connettori e sensori.
