¿Cómo escoger lubricantes de contacto para vehículos eléctricos?

Tabla de contenidos

A través de este artículo descubriremos la importancia de los lubricantes de contacto para vehículos eléctricos y qué debemos tener en cuenta para escogerlos.

La industria de la automoción

Actualmente, la industria del automóvil se sitúa en la vanguardia tecnológica y sirve de guía para muchas otras industrias. Los avances de la electrónica más recientes del mercado se han centrado en las siguientes áreas:

  • Búsqueda de la mejora de la experiencia tanto para el pasajero como para el conductor gracias a una HMI mejorada.
  • Avances críticos para la seguridad y características de conducción semiautónoma (por ejemplo: el frenado automático o la asistencia en el carril).

En este momento, el cambio del motor de combustión interna por alternativas respetuosas con el medioambiente es uno de los mayores desafíos de la industria. Los vehículos eléctricos (EV) y las opciones híbridas (HEV) traen consigo nuevos retos para los circuitos eléctricos, conectores y contactos.

Lubricantes de contacto para vehículos eléctricos

Independientemente de la industria, los lubricantes de contacto se utilizan para mejorar el rendimiento y la fiabilidad de conectores y contactos. Estos lubricantes fueron inventados en 1941 para mejorar el rendimiento eléctrico y la fiabilidad de los controles de volumen por el fundador de Electrolube. En la actualidad, su uso se ha extendido a muchas industrias diferentes, siendo un factor clave de éxito en automoción.

¿Cuáles son sus ventajas?

Los lubricantes de contacto para vehículos eléctricos son grasas y aceites especialmente formulados, diseñados para reducir la fricción y el desgaste y mejorar el rendimiento eléctrico de las interfaces metálicas portadoras de corriente, como las que se encuentran en interruptores y conectores.

Como ninguna interfaz de metal es completamente uniforme y suave, cuando se aplica a dichas superficies en películas delgadas, rellenan todas las imperfecciones de la superficie, mejorando a su vez el contacto y el rendimiento eléctrico, así como prolongando la vida útil del contacto al reducir los puntos calientes, el desgaste y la formación de arcos. Al llenar los espacios de aire entre los contactos, estos lubricantes aumentan drásticamente el área de superficie efectiva. Esto, a su vez evita la formación de arcos y el aumento de temperatura relacionado y la formación de óxido. También proporcionan una barrera a la contaminación en el aire y reducen los efectos de la fricción al facilitar el movimiento suave.

Tipos de uso de los lubricantes de contacto

Hay tres formas principales en las que se utilizan los lubricantes de contacto para vehículos eléctricos:

Para mejorar la transferencia eléctrica y la fiabilidad del contacto

Como mencionamos anteriormente, los lubricantes de contacto aumentan las áreas de la superficie de contacto al llenar cualquier espacio y reducir la resistencia eléctrica. La tecnología se ha extendido a operaciones más críticas para la seguridad dentro de los vehículos. Además, con las retiradas de automóviles debido al aumento de los componentes electrónicos, es imperativo que estas conexiones críticas para la seguridad se mantengan correctamente.

Evitar fallos en los sistemas eléctricos

En un informe reciente de AlixPartners, se detalló que las retiradas para corregir fallos en sistemas electrónicos  han crecido un 30% anual en los últimos años. Tales fallos incluyen problemas con el software y su integración; sin embargo, la gran mayoría se debe en realidad a fallos relacionadas con componentes eléctricos integrados. Como proveedor de soluciones electroquímicas aprobado por IATF 16949, a menudo se pide Electrolube su ayuda para evitar costes y los problemas de reputación de marca asociados. Por lo tanto, es extremadamente importante que se consideren todos los aspectos de los sistemas electrónicos, incluida la conexión entre dispositivos y la selección correcta de un lubricante de contacto.

Nuevos desafíos de los lubricantes de contacto para vehículos eléctricos

Tradicionalmente, la mejora en las propiedades eléctricas de los interruptores y conectores en los vehículos era para interruptores generales de bajo voltaje, pasando cada vez a aplicaciones más críticas. El encapsulado de conectores es clave dentro de las mejoras y desarrollos relacionadas con las tecnologías eléctricas y de conectores. La llegada de la e-m0bility ha planteado nuevos desafíos, con más conexiones eléctricas y, notablemente, voltajes mucho más altos.

Reducir los efectos de las influencias externas, reduciendo la corrosión y el desgaste

Actuando como el sistema nervioso central del vehículo, el mazo de cables contiene muchas conexiones para facilitar la comunicación de una multitud de dispositivos. Debido a la complejidad de las aplicaciones electrónicas dentro de un vehículo, el arnés también representa mucho peso. Esto ha llevado a que se utilicen diferentes materiales como el aluminio para reducir peso. Si bien se reduce el peso, también existen otros desafíos con el uso de aluminio, incluida la formación de capas de óxido duro y la corrosión electroquímica en presencia de humedad y diferentes metales.

De esta manera, se pueden usar lubricantes para proteger los contactos expuestos a las condiciones ambientales, pero esto es solo una parte del problema. Durante la vida útil de estos contactos, la corrosión causada por rozamiento es común y el uso de un lubricante de contacto para evitar la exposición de cualquier material base en los contactos o partes de aluminio puede reducir en gran medida las tasas de fallo de los contactos y conectores. Cuando se trabaja con aluminio en la fabricación de piezas y productos, los métodos de mecanizado pueden marcar la diferencia. Para ver el potencial de soluciones tan sofisticadas, consulte The Awesomer – Machining the Eiffel Tower. Esto demuestra la complejidad que se puede lograr utilizando cosas como una fresadora para crear elementos detallados a partir de bloques sólidos de aluminio. Las influencias ambientales pueden incluir cambios de temperatura, exposición a la humedad y atmósferas corrosivas.

Lubricantes resistentes a los cambios de temperatura

Los cambios de temperatura pueden afectar la consistencia del lubricante de contacto, por ejemplo, un lubricante puede tener un valor de penetración de cono de 320 a 25 ̊C, pero cuando se expone a temperaturas de -40 ̊C o menos, este valor puede reducirse significativamente, lo que resulta en una gran consistencia más dura de la grasa. Los ambientes húmedos también son comunes y la mayoría de los lubricantes de contacto soportan alta humedad durante períodos prolongados. Cuando la alta humedad se combina con ambientes corrosivos, se pueden notar diferencias entre productos. Electrolube ha diseñado una serie de pruebas para ilustrar estas diferencias y brindar más ayuda con la selección correcta del producto. Estas pruebas incluyen mojar humedad seguida de pruebas de niebla salina, pruebas de resistencia al cloro y consideración de diferentes materiales de contacto.

Prueba combinada de humedad y niebla

La prueba combinada de humedad y niebla salina sometió a los lubricantes a un 90% de humedad a 35 ° C durante tres semanas, seguido de una semana a 35 ° C en la cámara de niebla salina. La protección de los sustratos de cobre y acero se evaluó visualmente después de esta prueba. Normalmente, los lubricantes sintéticos, como Electrolube CTG, proporcionaron la mejor protección en este entorno. Además de esta prueba, los contactos de oro y plata protegidos con varios lubricantes también fueron sometidos al ambiente de niebla salina. Los resultados fortalecieron aún más los hallazgos anteriores, destacando que algunos lubricantes a base de minerales en particular no son adecuados para proteger estos materiales en entornos hostiles. Finalmente, como prueba extrema, se creó un ambiente oxidativo que contenía cloro y se mantuvo a 35 ̊C durante 2 meses y los resultados mostraron nuevamente que Electrolube CTG proporcionó una protección excepcional, seguido de cerca por Electrolube CG53A y CG60.

Mejorar la calidad, sensación y fuerza de inserción / operación de conectores e interruptores

Los lubricantes de contacto también se utilizan ampliamente en muchas aplicaciones para mejorar la “sensación” de un interruptor, dando así la impresión de alta calidad. Esto también es cierto para muchas aplicaciones dentro del interior de vehículos, asegurando que los contactos metal-metal, plástico-metal y plástico-plástico tengan una buena conexión entre las partes, reduciendo así el ruido y el movimiento cuando se someten a vibraciones causadas por el funcionamiento normal de el vehículo. Con un movimiento hacia vehículos más silenciosos, mejoras en la tecnología de los neumáticos y el futuro con los vehículos eléctricos, el interior del vehículo es un lugar mucho más silencioso y, como tal, la calidad de estos contactos y la amortiguación del ruido en general es esencial para garantizar una experiencia de conducción de alta calidad.

Productos como el CG60 y SPG de Electrolube se han utilizado para este tipo de aplicaciones durante muchos años y son adecuados para proteger el interior de los vehículos. En algunos casos, se puede requerir un lubricante fluorado, como EGF de Electrolube, para ofrecer un mayor rendimiento en estas áreas y, particularmente, en el caso de reducir las fuerzas de inserción al acoplar conectores. Esto nuevamente nos lleva a una discusión sobre el mazo de cables y con el aumento en el número de componentes electrónicos y conectores a medida que avanzamos hacia los vehículos eléctricos, la necesidad de lubricantes como CG60, CTG o EGF de Electrolube. De hecho, un estudio de Research and Markets señala que, según los componentes, la conexión de la electrónica dentro de los vehículos a través de mazos de cables crecerá más rápido hasta 2025 debido al desarrollo de tecnologías avanzadas.

Los nuevos desafíos que plantea la expansión del vehículo eléctrico

 Al cambiar a HEV y EV, la industria se enfrenta a nuevos desafíos para conectores eléctricos, interruptores y dispositivos que también continuarán evolucionando en los próximos años. Los lubricantes de contacto para vehículos eléctricos deben responder a los desafíos asociados al desarrollo en tecnología de baterías, interfaces de usuario, fuentes de combustible alternativas y el mercado de conducción autónoma que está en constante expansión.

Los lubricantes de contacto ayudarán a garantizar conexiones de alta calidad, fiables y protegidas. El sistema de propulsión de los vehículos eléctricos es en promedio dos veces y media más caro que los sistemas de propulsión convencionales (AlixPartners), lo que hace que el coste sea otra barrera para el crecimiento. Este coste, naturalmente, se reducirá con el tiempo con economías de escala y mejoras en las tecnologías. Esto, combinado con la reducción de los costes generales que resultan del mantenimiento de altos niveles de calidad y la reducción de las retiradas de vehículos debido a fallos en los conectores, es la razón por la que los fabricantes deben tener la opción de lubricantes de contacto como prioridad.

Jade Bridges

Gerente de Soporte Técnico Global – Electrolube

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