Solutions chimiques MG pour l'industrie automobile

Ingénierie de la fiabilité et industrie automobile

On observe une tendance constante à l'amélioration de la fiabilité dans la conception automobile, les consommateurs privilégiant désormais le confort et la praticité. Le choix de matériaux adaptés permet d'allonger la durée de vie des circuits imprimés et de les protéger contre l'usure environnementale, les interférences électromagnétiques, les décharges thermiques, les chocs et les impacts. Nombre de ces caractéristiques sont rendues possibles par la numérisation et l'automatisation des véhicules, qui s'appuient sur des circuits informatiques pour exécuter différentes fonctions. Cependant, cette transition vers un fonctionnement entièrement automatisé pose de nouveaux défis aux concepteurs. L'intégration de multiples systèmes numériques engendre de nouvelles problématiques en matière de fiabilité. Les paragraphes suivants, illustrés par des études de cas, montrent comment les concepteurs automobiles peuvent tirer parti du vaste portefeuille de produits de MG Chemicals pour relever ces défis.

Choisir le bon adhésif automobile

Les adhésifs regroupent une vaste gamme de produits utilisés pour le collage et pour des fonctions secondaires telles que la gestion thermique, la résistance au feu et le blindage contre les interférences électromagnétiques (IEM). Les adhésifs de collage peuvent être subdivisés en fonction de leurs propriétés. module de compression, qui mesure la facilité avec laquelle un joint collé se comprime sous pression. Les adhésifs comme les nôtres 9200, 8332 or 9310 Ces produits possèdent des modules de compression élevés et sont idéaux pour le collage de composants structuraux ou l'étanchéité de carrosserie afin de résister aux chocs et vibrations fréquents. Ils améliorent la rigidité des panneaux, réduisent le besoin de soudage par points et diminuent le poids total. Les produits époxy durcissent pour former une finition rigide et offrent une forte adhérence. Des adhésifs spéciaux, comme nos adhésifs ignifuges, sont également disponibles. 9200FR peut être utilisé comme matériau de pare-feu pour lier les batteries et les matériaux stratifiés autour du groupe motopropulseur dans les véhicules électriques. Adhésifs de silicone comme TSE322SK, TN8000 et TN3085 Ces matériaux sont idéaux pour les joints d'étanchéité, car leur élasticité leur confère la longévité et la résilience nécessaires pour résister aux contraintes répétées au niveau du joint de collage. C'est également la chimie adhésive la plus courante pour le collage des phares.  

La gestion thermique La miniaturisation des circuits est une préoccupation majeure en matière de conception ; elle a entraîné une augmentation de la chaleur dégagée par les systèmes d'infodivertissement, les systèmes avancés d'aide à la conduite (ADA), les calculateurs de gestion moteur (ECU), les convertisseurs CC-CC et les systèmes de batteries des véhicules. MG Chemicals propose une gamme de matériaux époxy thermoconducteurs Disponibles sous forme liquide et pâteuse, nos adhésifs thermoconducteurs offrent des temps de travail allant de 5 minutes à illimités. Le choix du matériau approprié dépend de deux critères principaux : le temps de polymérisation et la consistance. Le tableau 1 ci-dessous récapitule nos adhésifs thermoconducteurs et leurs principales caractéristiques.

Des silicones à module d'élasticité inférieur sont également disponibles ; elles sont idéales pour les joints de collage soumis à des compressions élastiques répétées ou pour les pièces susceptibles de nécessiter des retouches. Le tableau 2 récapitule les adhésifs silicones thermoconducteurs disponibles.

Adhésifs conducteurs d'électricité Il existe une autre catégorie d'adhésifs spéciaux qui utilisent l'argent pour obtenir des adhésifs conducteurs d'électricité. Ces matériaux sont principalement utilisés comme conduits électriques, pour la réparation de pistes et comme matériau de joint EMI, comme par exemple notre 9410 qui est utilisé pour sceller les boîtiers afin de les protéger contre les interférences radiofréquences (RF).

Revêtements protecteurs pour automobiles

Concernant les revêtements protecteurs pour l'automobile, la plupart des discussions portent sur les couches dures protectrices utilisées pour préserver la peinture de la carrosserie. Il convient également de s'intéresser aux revêtements qui protègent les différents composants et conducteurs des circuits, garantissant ainsi leur fonctionnement continu et leur longévité. Dans le secteur automobile, on s'attend à ce que… revêtement enrobant Le marché devrait connaître une croissance à deux chiffres dans les prochaines années, portée par l'évolution de la demande des consommateurs vers une sécurité et un confort accrus, nécessitant des systèmes de surveillance pilotés par l'électronique (Marché des revêtements conformes pour l'automobile, 2021). Actuellement, les véhicules neufs sont équipés de capteurs pour les systèmes de qualité de l'air, le freinage automatique (ABS), le déclenchement des airbags et la climatisation. Les calculateurs (ECU) pilotent les sous-systèmes électriques tels que les sièges passagers, la distribution, les systèmes antivol et le freinage électronique. Les circuits imprimés (PCB) assurent la transmission des signaux de haute précision nécessaires au moteur, au freinage et aux systèmes de sécurité. En définitive, le choix du produit dépend de nombreux facteurs, notamment de l'exposition environnementale.

À l'intérieur de l'habitacle, où l'exposition aux produits chimiques agressifs est minimale, on utilise du thermoplastique. revêtements acryliques et des revêtements hybrides silicone/acrylique comme nos 422B et 422C sont idéaux. Ils offrent une excellente protection contre l'humidité et la poussière et peuvent être facilement retirés pour réparation en cas de dommages aux composants du circuit. Les revêtements thermodurcissables comme nos 4225 et 4200UV Ces revêtements présentent une excellente résistance aux solvants et supportent l'exposition au sel de déneigement, aux vapeurs de carburant, aux huiles et aux éthers de glycol, ce qui en fait des matériaux idéaux pour les calculateurs. Le coût est un critère secondaire dans le choix d'un revêtement conforme ; or, les ingénieurs et les acheteurs commettent souvent l'erreur d'extrapoler le prix à partir du coût de revient du matériau (au litre, au gallon, etc.). Cette analyse est erronée car elle ne tient pas compte de la surface de couverture des différents revêtements. Il est donc préférable d'évaluer le prix en fonction du coût par pièce pour une épaisseur de film sec donnée. Le tableau 3 ci-dessous compare un revêtement acrylique à base de solvant à un revêtement polymérisable aux UV, appliqué sur une pièce de 4 cm x 6 cm, afin d'illustrer ce concept.

En résumé, l' choix du revêtement conforme Le choix du revêtement conforme dépend de nombreux facteurs et n'est pas toujours un processus simple et linéaire. Il est essentiel de comparer les avantages et les inconvénients de chaque type de revêtement en fonction des exigences et des contraintes du projet. La figure 2 présente un tableau récapitulatif comparant les principales chimies de revêtement conforme.

Protection contre les impulsions électromagnétiques pour véhicules

Le fonctionnement des automobiles reposant fortement sur des capteurs et des contrôleurs électroniques, l'une des plus grandes menaces de dysfonctionnement réside dans les ondes électromagnétiques invisibles susceptibles de perturber le fonctionnement des circuits, tout comme… diaphonie peuvent désactiver les câbles électriques. Les revêtements conformes évoqués au paragraphe précédent protègent les calculateurs, les circuits imprimés et les capteurs des agressions environnementales. En revanche, revêtements électriquement conducteurs Il s'agit de protéger les composants contre les interférences électriques provenant des appareils électroniques voisins, qui peuvent perturber leur bon fonctionnement. Les mêmes critères de sélection du revêtement conforme approprié s'appliquent à la chimie des revêtements conducteurs. acrylique et à base d'eau Les revêtements conviennent aux composants de l'habitacle des véhicules. En revanche, les thermodurcissables comme nos revêtements conducteurs époxy or 842UR Le revêtement résiste bien aux produits chimiques et convient mieux aux capteurs et composants situés sous le capot du véhicule. Réduction du bruit ou atténuation L'atténuation des signaux électromagnétiques entrants est un autre critère essentiel dans le choix d'un revêtement, car elle détermine le niveau de protection offert par ce dernier. L'efficacité de blindage mesure la perte relative de puissance d'un signal à une fréquence donnée lors de sa propagation d'un émetteur à un récepteur à travers un milieu. Elle s'exprime en décibels (dB), une valeur plus élevée indiquant un niveau de protection plus important. La figure 3 ci-dessous illustre le principe de l'atténuation et compare l'efficacité de blindage relative des charges de revêtement courantes. 

Contrairement aux revêtements conformes, qui sont appliqués directement sur les circuits, les revêtements conducteurs sont généralement utilisés sur les boîtiers, le long du périmètre extérieur ; cependant, il existe des cas où certains composants nécessitent un blindage (appelé blindage par immersion). blindage au niveau du boîtierLa figure 4 illustre les différents types de blindage nécessaires pour assurer la conformité électromagnétique.

Amélioration de la protection grâce aux résines d'enrobage

La protection contre les contaminants externes offerte par les revêtements conformes s'étend aux impacts physiques grâce à l'utilisation de résines d'enrobage et d'encapsulation comme époxy, polyuréthanes et siliconesCes résines recouvrent les circuits imprimés et les capteurs à l'intérieur des boîtiers et contribuent à protéger les joints de soudure et les composants montés en surface (CMS) contre les dommages physiques dus aux chocs, aux coups et aux impacts directs. Les résines époxy durcissent pour former une finition rigide et offrent une protection maximale contre les impacts physiques et l'exposition à des produits chimiques agressifs. De plus, leurs excellentes propriétés diélectriques en font un choix idéal pour encapsuler les stators de moteurs électriques, les passe-câbles et les relais, prévenant ainsi les risques de décharge électrique et de courts-circuits. Les résines à faible permittivité, telles que nos 832HD, 832B et 832C Ces enrobages conviennent à l'encapsulation de récepteurs pour chargeurs, contrôleurs et faisceaux de câbles, garantissant une haute fidélité du signal. Enrobage thermoconducteur

Les composés sont des matériaux fluides chargés de particules céramiques qui fonctionnent comme un adhésif thermoconducteur. La différence entre les deux types de produits réside dans leur mode d'application : les adhésifs sont appliqués localement, tandis qu'un composé d'enrobage est destiné à remplir un volume. Des produits comme les nôtres  832TC, 834B, 834FX et 834HTC Ils contribuent à la dissipation de la chaleur autour des blocs-batteries et des modules. Les composés 834B, FX et HTC sont des retardateurs de flamme qui peuvent contribuer à ralentir la propagation du feu dans les systèmes de batteries.

L'importance de la graisse pour véhicules

La graisse est un matériau semi-solide principalement utilisé pour réduire la friction et l'usure entre les pièces mobiles. Bien que la graisse lubrifiante soit un élément essentiel de la conception automobile, les graisses spéciales jouent également un rôle crucial dans la régulation thermique, la mise à la terre électrique et la prévention de la corrosion. S'appuyant sur plusieurs études de cas, notre graisses conductrices d'électricité sont couramment utilisés comme combleurs d'espaces électriques de fortune et comme contacts électriques lubrifiants à double usage. 847 Il s'agit d'une pâte conductrice plus épaisse, idéale pour les applications statiques sans pièces mobiles, comme par exemple pour relier l'onduleur au moteur électrique. 846 et 8481 Les graisses combinent conductivité électrique et lubrification et peuvent être utilisées pour mettre à la terre les courants de fuite provenant des onduleurs qui corrodent les pièces mobiles comme les courroies ou les roulements.

Tout comme nos adhésifs thermiques, nos graisse thermique Elle permet d'éviter la surchauffe des composants des différents systèmes. L'avantage de la pâte thermique réside dans sa facilité d'utilisation : les processeurs usés sont rapidement accessibles et peuvent être remplacés si nécessaire.

La graisse diélectrique, comme notre 8462, est un composé électriquement isolant, mais il est mal compris en termes de Son usageSon utilisation prévue est celle d'une barrière hydrophobe sur les connecteurs électriques afin de prévenir la corrosion ; les boîtiers de circuits, comme ceux des moteurs de vélos électriques, utilisent de la graisse diélectrique pour assurer l'étanchéité des joints et éviter ainsi l'exposition à l'humidité et aux agents corrosifs. La graisse diélectrique convient également aux bornes des batteries de voiture ; toutefois, son utilisation doit être effectuée avec précaution afin d'éviter toute mauvaise application. La figure 6 illustre l'utilisation correcte de la graisse diélectrique par rapport à celle de la graisse conductrice.

Références

Marché des revêtements de protection pour l'automobile (2021). Marché des revêtements de protection pour l'automobile par matériau (acrylique, silicone, époxy, polyuréthane, parylène), composant (ECU, PCB, capteur, boîtier de batterie, LED et système d'infodivertissement), méthode d'application, type de véhicule, véhicule électrique, région – Prévisions mondiales jusqu'en 2025. https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/automotive-conformal-coatings-market-11900039.html.