La estanqueidad y la limpieza técnica van de la mano
La limpieza técnica se convirtió en un tema candente con la llegada de los sistemas ABS en los años 80 y, más tarde, los sistemas ESP. Ahora las empresas están reconociendo cada vez más la importancia de este sector. Pero la tarea de verificar, implementar y garantizar la limpieza técnica conlleva desafíos grandes y pequeños. Cuando se trata de electromovilidad, la relación entre la limpieza técnica y la estanqueidad juega un papel crucial en el desempeño confiable de las fijaciones.
Copia: Annedore Bose-Munde
Limpio y hermético: esta relación técnica esencial es la base para soluciones de fijación herméticas como las que se requieren en el sector de los vehículos eléctricos. Arnold Umformtechnik investiga los fundamentos necesarios para garantizar la estanqueidad y la limpieza, especifica las aplicaciones y analiza los factores que influyen en el sistema.
“La limpieza técnica es uno de los requisitos básicos para lograr la hermeticidad requerida”, dijo Leon Münkel. Ha estado trabajando en el departamento de Investigación y desarrollo de Arnold Umformtechnik desde principios de abril de este año. Se centra en la estanqueidad. “Los requisitos de estanqueidad que exigen actualmente los clientes significa estanqueidad. Por lo tanto, al analizar la pregunta "limpio y hermético", debemos verificar qué tan limpio debe estar el componente para cumplir con esos requisitos. Por ejemplo, todas las uniones de una caja de batería tienen que ser estancas”, explicó.
Arnold Umformtechnik ha estado activo en la limpieza técnica durante muchos años y fue prácticamente el pionero en este campo. Daniel Schmidt conoce muy bien el tema. Trabaja en la empresa desde 2010 y en el departamento de Cleancon desde 2016. Cleancon, la marca del concepto de limpieza técnica de la empresa, se centra en los requisitos de la industria automotriz y de VDA19.1, la especificación para probar la limpieza técnica. Señaló: “para muchas empresas, la limpieza técnica suele ser una novedad. A menudo le prestan poca atención. Pero estamos notando que cada vez es más importante para las empresas.
El objetivo es evaluar la estanqueidad de un producto
Además de experiencia y equipos de medición y análisis precisos, necesitamos un conocimiento profundo de la aplicación y también de los procesos individuales para poder desarrollar soluciones de fijación impermeables perfectas para cada aplicación. Nico Künkel es muy consciente de las preguntas y requisitos que tienen los clientes. Ha estado trabajando en Arnold Umformtechnik como gerente de proyectos de Fastening Solutions durante cinco años. Es responsable de evaluar las consultas de los clientes, la viabilidad de fabricación de las soluciones de sujeción, los cálculos de costos, las estimaciones de capacidad y el soporte para piezas nuevas hasta la producción inicial. “Necesitamos crear conciencia de que un cierto requisito de estanqueidad también requiere un grado definido de limpieza. Y hay que señalar los efectos sobre la estanqueidad. Según Künkel, también es importante examinar los medios utilizados para crear el sello. ¿Será suficiente el mismo proceso de limpieza que siempre se ha utilizado para los medios de sellado mecánico o químico previstos para la aplicación? ¿O necesitamos introducir procesos de limpieza especiales para tratar con la solución individual del cliente?
Grupo objetivo y pautas para abordar el tema de la limpieza
“La limpieza significa la ausencia de partículas hasta cierto nivel”, dijo Daniel Schmidt. Entonces, cuando se observa la aplicación del cliente, el objetivo siempre es crear un grado definido de limpieza. En otras palabras, tenemos que asegurarnos de que la carga de partículas no supere un nivel definido. A lo largo de los años, Arnold ha acumulado una gran experiencia en este campo. “Podemos decirle a un cliente con gran precisión qué es técnicamente factible y dónde se encuentran actualmente los límites de viabilidad. La tarea principal siempre es limpiar y analizar los productos y mantener ese nivel de limpieza hasta que llega al cliente.
Además del análisis de limpieza, otra opción en Arnold es investigar el magnetismo residual. Los componentes pueden someterse a un procedimiento de desmagnetización antes de limpiarlos. Esto aumenta el nivel de limpieza y cumple con los requisitos de magnetismo residual. Esto a menudo se especifica en los planos de los componentes.
Los requisitos para la limpieza técnica fueron establecidos por primera vez por la industria automotriz. Hoy en día, las normas generales establecen un marco estandarizado para lograr la limpieza técnica. Estos incluyen VDA19.1 para pruebas de limpieza técnica, VDA 19.2 para limpieza técnica en el montaje; luego está ISO 16.2.3.2, así como una guía de limpieza técnica para la industria electrónica publicada por la ZVEI [Asociación Alemana de Industrias Eléctricas y Digitales].
Una gran cantidad de clientes de Arnold se encuentran en la industria automotriz. Por eso la empresa apuesta por el sector con su concepto Cleancon.
Equipos de prueba para determinar estanqueidad y limpieza
Arnold Umformtechnik tiene una amplia gama de instrumentación para analizar la estanqueidad y la limpieza técnica. La empresa cuenta con dos bancos de pruebas de estanqueidad que utilizan gas de prueba para medir fugas, un espectrómetro de masas que utiliza helio como medio de prueba y un método de presión diferencial que utiliza aire como medio de prueba. Además de lo anterior, hay otro banco de prueba de fugas que utiliza agua como medio de prueba que también puede producir un certificado IPX7. Esto requiere que un componente se sumerja en agua a una profundidad de un metro durante 30 minutos y permanezca funcional sin fugas.
Para el análisis de limpieza, es importante determinar la carga específica de partículas presente. En Arnold las partículas contaminantes se desprenden y recogen dentro de una cabina de extracción. Hay varias maneras diferentes de hacer el análisis necesario que sigue. Por ejemplo, la pieza se puede analizar con un microscopio óptico que se usa para determinar la longitud y el ancho de cualquier partícula contaminante y se puede categorizar como brillo metálico o brillo no metálico. Las básculas de laboratorio pueden proporcionar información sobre la masa de las partículas. Arnold ha adquirido recientemente un microscopio electrónico de barrido. Esto permite conocer los elementos químicos que componen una partícula contaminante. También puede concluir la fuente del error. Además, la empresa dispone de un banco de pruebas de magnetismo residual. Las partículas contaminantes de las que aquí hablamos son tan pequeñas que en la mayoría de los casos no se pueden ver a simple vista. Y nunca es posible ver con los ojos si un componente es magnético”, explicó Daniel Schmidt.
Desarrollo de soluciones perfectas para aplicaciones individuales de los clientes
El tema "limpio y apretado" juega un papel importante para muchos sujetadores. Aquí la atención se centra en las aplicaciones herméticas, como las carcasas de las baterías, el montaje final y la instalación. También es muy importante para la industria electrónica, por ejemplo, cuando las pistas conductoras se colocan cerca unas de otras. Los sujetadores limpios son absolutamente esenciales cuando se usan en cualquier sistema de conducción de aceite, así como para la tecnología de sensores en vehículos autónomos. Los componentes complejos multifuncionales y de varias etapas, como los producidos por el proceso Conform Next de Arnold, también se pueden incluir en estos análisis de limpieza.
El objetivo de los análisis 'limpios y herméticos' de Arnold Umformtechnik es garantizar una evaluación fiable de la estanqueidad de los elementos de fijación en el contexto de la aplicación del cliente. Además de determinar qué tan a prueba de fugas es un componente, el análisis también debe incluir los efectos a largo plazo, como la corrosión o la influencia ambiental. De todos estos análisis es posible derivar un resultado sobre qué soluciones de fijación cumplirán qué requisitos de estanqueidad.
“Apoyamos a nuestros clientes durante todo el proceso de desarrollo. Podemos evaluar la viabilidad en una etapa temprana y, si es necesario, podemos sugerir una solución de sujeción alternativa”, dijo Leon Münkel mientras explicaba la metodología. Significa que podemos desarrollar la solución perfecta para cada consulta individual del cliente.
Una visión general de todo el proceso es importante
¿Qué tan limpia debe ser una fijación para ser confiable? “La limpieza se establece desde el proceso de diseño”, dijo Daniel Schmidt. Pero un tornillo limpio no es el final del proceso. Tenemos que mirar la forma en que se procesa, transporta y maneja. En otras palabras, es importante tener una visión general de todo el proceso.
Con Cleancon, Arnold ha desarrollado un concepto de empaque patentado de múltiples capas para mantener el nivel de limpieza de sus sujetadores, cubriendo cada paso del camino desde el desarrollo, la producción y la entrega. La empresa también está desarrollando actualmente una solución de embalaje respetuosa con el medio ambiente.
El paquete completo de un solo proveedor
En principio, el concepto apunta a mejorar las aplicaciones de los clientes mediante la localización y prevención de fugas. El resultado para el cliente es una mayor seguridad del proceso. Por lo tanto, los niveles de limpieza en los productos suministrados por Arnold pueden formar la base de la limpieza en cualquier procesamiento posterior.
“No se trata solo de que nuestros clientes puedan usar nuestro equipo para investigar la estanqueidad y la limpieza. También obtienen un paquete completo, comenzando con el desarrollo, continuando con las muestras funcionales y los servicios, hasta la fabricación y el suministro de las piezas con un nivel de limpieza claramente definido”, dijo Nico Künkel, describiendo los servicios ofrecidos por el fabricante de elementos de fijación con sede en Forchtenberg. , SO de Alemania.
Una cosa de la que podemos estar seguros es que la limpieza técnica es una característica de calidad que está ganando cada vez más importancia.
Pies de foto:
Imagen 2: Motivo sugerido: imagen adecuada, por ejemplo, uno de los bancos de pruebas
Arnold Umformtechnik cuenta con dos bancos de prueba de estanqueidad que miden fugas con gas de prueba, así como otro banco de prueba de estanqueidad que utiliza agua como medio de prueba y que puede producir un certificado IPX7.
Imagen 3: Motivo sugerido: imagen adecuada para la cabina de extracción En Arnold, las partículas contaminantes se separan y recogen dentro de una cabina de extracción.
Imagen 4: Motivvorschlag: passendes Bild vom Rasterelektronenmikroskop Arnold ha adquirido recientemente un microscopio electrónico de barrido. Esto permite conocer los elementos químicos que componen una partícula contaminante. También puede sacar conclusiones sobre la fuente del error.
Imagen 5: Motivvorschlag: Fotografía de Daniel Schmidt “Para muchas empresas, la limpieza técnica suele ser una novedad. A menudo le prestan poca atención. Pero estamos notando que se está volviendo cada vez más importante para la empresa”, dijo Daniel Schmidt, Departamento de Limpieza Técnica de Arnold Umformtechnik.
Imagen 6: Motivvorschlag: Fotografía de Nico Künkel Nico Künkel, director de proyectos de soluciones de fijación en Arnold Umformtechnik, es muy consciente de las preguntas y requisitos que tienen los clientes. Hizo hincapié: “Necesitamos crear conciencia de que un cierto requisito de estanqueidad también requiere un grado definido de limpieza. Y hay que señalar sus efectos sobre la estanqueidad”.
Imagen 7: Motivvorschlag: Fotografía de Leon Münkel “Apoyamos a nuestros clientes durante todo el proceso de desarrollo. Podemos evaluar la viabilidad en una etapa temprana y, si es necesario, podemos sugerir una solución de fijación alternativa”, dijo Leon Münkel, R&D Fastening Solutions, mientras explicaba la metodología.
Todas las imágenes: Arnold Umformtechnik