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Prévenir les rappels de véhicules électriques - Faites le bon choix pour vos connecteurs

Publié le 22/03/2021

L'industrie automobile

L'industrie automobile continue de se positionner à l'avant-garde des développements technologiques et sert de guide à de nombreuses autres industries. Les développements les plus récents sur le marché de l'automobile se sont concentrés sur les avancées électroniques, qu'il s'agisse de l'amélioration de l'expérience du conducteur et du passager grâce à une meilleure interface homme-machine (IHM) ou des développements essentiels en matière de sécurité et des fonctions de conduite semi-autonome telles que le freinage automatique et l'assistance au maintien de la trajectoire du conducteur, par exemple.

Aujourd'hui, l'accent est mis sur l'abandon du moteur à combustion interne au profit d'alternatives respectueuses de l'environnement, notamment le véhicule électrique (EV) et les diverses options hybrides (HEV), et ce changement entraîne encore plus de défis pour les circuits, connecteurs et contacts électriques.

Lubrifiants pour contacts électriques

Quelle que soit l'industrie, les lubrifiants pour contacts électriques sont utilisés pour améliorer les performances et la fiabilité des contacts et des connecteurs électriques. Inventé à l'origine en 1941 par le fondateur d'Electrolube pour améliorer les performances électriques et la fiabilité des commandes de volume, l'utilisation des lubrifiants de contact s'est étendue à de nombreuses industries différentes et constitue depuis des décennies un facteur essentiel de la fiabilité des composants automobiles.

Les lubrifiants de contact sont des graisses et des huiles spécialement formulées, conçues pour réduire la friction et l'usure et améliorer les performances électriques des interfaces métalliques porteuses de courant, comme celles que l'on trouve dans les interrupteurs et les connecteurs. Comme aucune interface métallique n'est entièrement uniforme et lisse, lorsqu'ils sont appliqués sur ces surfaces sous forme de films minces, ils comblent toutes les imperfections de surface, améliorant ainsi le contact et les performances électriques et prolongeant la durée de vie du contact en réduisant les points chauds, le frettage et les arcs électriques.

En remplissant les espaces d'air entre les contacts, les lubrifiants de contact augmentent considérablement la surface effective, ce qui permet d'éviter la formation d'arcs, l'augmentation de la température et la formation d'oxydes qui en découlent. Ils constituent également une barrière contre la contamination par l'air et réduisent les effets de la friction en facilitant la fluidité des mouvements. En outre, l'utilisation de lubrifiants de contact est généralement évaluée pour ses caractéristiques de "toucher", améliorant la qualité du mouvement d'un interrupteur ou de simples contacts plastique-plastique, par exemple.

Qu'il s'agisse de composants intérieurs, tels que les volets de ventilation de la climatisation, de composants extérieurs, tels que les réglages des rétroviseurs latéraux, ou de contacts critiques au sein du faisceau de câbles, les applications des lubrifiants de contact ne cessent d'augmenter au rythme des avancées des technologies CASE (Connected, Autonomous, Shared, Electric).

Les lubrifiants de contact sont utilisés de trois manières principales dans les applications automobiles :

1. Améliorer le transfert électrique et la fiabilité du contact

Comme nous l'avons déjà vu, les lubrifiants de contact augmentent les surfaces de contact en comblant les espaces vides et en réduisant la résistance électrique. La technologie s'est étendue à des opérations plus critiques en matière de sécurité dans les véhicules et avec l'augmentation des rappels automobiles dus aux composants électroniques, il est impératif que ces connexions critiques en matière de sécurité soient maintenues correctement. Dans un récent rapport d'AlixPartners, il a été précisé que les rappels visant à corriger les défaillances des systèmes électroniques ou électriques ont augmenté de 30 % par an ces dernières années. Ces défaillances incluent des problèmes de logiciels et d'intégration de logiciels, mais la grande majorité des rappels sont en fait dus à des défaillances liées à des composants électriques intégrés. En tant que fournisseur de solutions électrochimiques approuvé par l'IATF 16949, Electrolube est souvent sollicité pour aider à prévenir de tels problèmes et comprend parfaitement l'impact que de telles défaillances peuvent avoir sur les entreprises, avec des coûts provenant de tous les domaines, y compris l'effet sur la réputation de la marque pour le constructeur automobile. Il est donc extrêmement important que tous les aspects des systèmes électroniques soient pris en compte, y compris la connexion entre les dispositifs et la sélection correcte d'un lubrifiant de contact.

Traditionnellement, l'amélioration des propriétés électriques des interrupteurs et des connecteurs dans les véhicules concernait les interrupteurs généraux à basse tension, avant de passer à des applications plus critiques au fur et à mesure du développement des applications électroniques. Avec le passage aux véhicules électriques, une nouvelle série de défis a été posée, notamment un plus grand nombre de connexions électriques et, surtout, des tensions beaucoup plus élevées transférées dans le véhicule. Grâce à son expérience dans des secteurs tels que l'appareillage de commutation à moyenne et haute tension, la galvanoplastie et les relais, Electrolube dispose d'une gamme de produits répondant aux nouvelles exigences du marché des véhicules électriques.

2. Réduire les effets des influences extérieures, en réduisant la corrosion et l'usure.

Agissant comme le système nerveux central du véhicule, le faisceau de câbles contient de nombreuses connexions pour faciliter la communication d'une multitude de dispositifs. En raison de la complexité des applications électroniques dans un véhicule, le faisceau de câbles représente également un poids important. Cela a conduit à l'utilisation de différents matériaux, comme l'aluminium, et dans certains cas, différents métaux peuvent être utilisés dans le même faisceau. Tout en réduisant le poids, l'utilisation de l'aluminium pose d'autres problèmes, notamment la formation de couches d'oxyde dur et la corrosion électrochimique en présence d'humidité et de métaux différents. Des lubrifiants de contact peuvent être utilisés pour protéger les contacts fraîchement accouplés qui sont exposés aux conditions environnementales, mais ce n'est qu'une partie du problème. L'utilisation d'un lubrifiant de contact pour empêcher l'exposition de tout matériau de base sur les contacts ou les pièces en aluminium peut réduire considérablement les taux de défaillance des contacts et des connecteurs.

Les influences environnementales peuvent inclure les changements de température, l'exposition à l'humidité et les atmosphères corrosives. Les changements de température peuvent affecter la consistance du lubrifiant de contact, par exemple, un lubrifiant peut avoir une valeur de pénétration du cône de 320 à 25 ̊C mais lorsqu'il est exposé à des températures de -40 ̊C ou moins, cette valeur peut considérablement diminuer, ce qui donne une consistance de graisse beaucoup plus dure. Les environnements humides sont également courants et la plupart des lubrifiants de contact supportent une forte humidité pendant des périodes prolongées. Lorsqu'une humidité élevée est combinée à des environnements corrosifs, des différences entre les produits peuvent être réalisées. Electrolube a conçu une série de tests pour illustrer ces différences et fournir une aide supplémentaire pour la sélection correcte des produits. Ces tests comprennent des tests de mouillage l'humidité, puis des tests de brouillard salin, des tests de résistance au chlore et la prise en compte de différents matériaux de contact.

Le test combiné d'humidité et de brouillard salin a soumis les lubrifiants à une humidité de 90 % à 35 ̊C pendant 3 semaines, suivie d'une semaine à 35 ̊C dans la chambre de brouillard salin. La protection des substrats en cuivre et en acier a été évaluée visuellement après ce test. Généralement, les lubrifiants synthétiques, tels qu'Electrolube CTG, ont fourni la meilleure protection dans cet environnement. En plus de ce test, des contacts en or et en argent protégés par divers lubrifiants ont également été soumis à l'environnement de brouillard salin. Les résultats ont renforcé les conclusions précédentes, soulignant que certains lubrifiants à base minérale en particulier ne sont pas adaptés à la protection de ces matériaux dans des environnements difficiles. Enfin, comme test extrême, un environnement oxydant contenant du chlore a été créé et maintenu à 35 ̊C pendant 2 mois et les résultats ont à nouveau montré qu'Electrolube CTG offrait une protection exceptionnelle, suivi de près par Electrolube CG53A et CG60.

3. Améliorer la qualité, le toucher et la force et le fonctionnement des connecteurs et des interrupteurs.

Les lubrifiants de contact sont également largement utilisés dans de nombreuses applications pour améliorer le "toucher" d'un interrupteur, donnant ainsi une impression de haute qualité. Ceci est également vrai pour de nombreuses applications à l'intérieur des véhicules, garantissant que les contacts métal-métal, plastique-métal et plastique-plastique ont une bonne connexion entre les pièces, réduisant ainsi le bruit et le mouvement lorsqu'ils sont soumis aux vibrations causées par le fonctionnement normal du véhicule. Avec l'évolution vers des véhicules plus silencieux, les améliorations de la technologie des pneumatiques et l'avenir des véhicules électriques, l'intérieur des véhicules est un endroit beaucoup plus silencieux et, en tant que tel, la qualité de ces contacts et l'amortissement global du bruit sont essentiels pour garantir une expérience de conduite de haute qualité.

Des produits tels que le CG60 et le SPG d'Electrolube sont utilisés depuis de nombreuses années pour ce type d'applications automobiles et sont adaptés à la protection de l'intérieur des véhicules, garantissant ainsi le plus grand confort de conduite. Dans certains cas, un lubrifiant fluoré, tel que l'EGF d'Electrolube, peut être nécessaire pour offrir de meilleures performances dans ces domaines, notamment pour réduire les contraintes d'insertion lors de l'accouplement des connecteurs. Avec l'augmentation du nombre de composants électroniques et de connecteurs à mesure que l'on se rapproche des véhicules électriques, le besoin de lubrifiants tels que le CG60, le CTG ou l'EGF d'Electrolube pour améliorer la fabrication et la protection en cours d'utilisation augmente aussi considérablement. En fait, une étude de Research and Markets indique que, sur la base des composants, la connexion de l'électronique à l'intérieur des véhicules par le biais de faisceaux de câbles devrait connaître la croissance la plus rapide jusqu'en 2025 en raison du développement de technologies avancées dans le domaine automobile, y compris les systèmes d'assistance au conducteur et les dispositifs de sécurité.

L'industrie automobile connaît une période de changement et d'évolution constante. Le passage aux véhicules hybrides et aux véhicules électriques pose de nouveaux défis aux connecteurs, interrupteurs et dispositifs électriques, qui continueront à évoluer dans les années à venir. Les développements en matière de technologie des batteries et d'interfaces utilisateur, les sources de carburant alternatives et le marché de la conduite autonome, en constante expansion, sont autant d'éléments qui viendront s'ajouter à ces défis. En s'attaquant à la tâche apparemment minime de garantir des connexions de haute qualité, fiables et protégées, les lubrifiants de contact aideront à répondre à ces nouvelles demandes. Le groupe motopropulseur des VE est en moyenne deux fois et demie plus cher que les groupes motopropulseurs conventionnels (AlixPartners), ce qui fait du coût un autre obstacle à la croissance de ce marché. Ce coût diminuera naturellement avec le temps grâce aux économies d'échelle et aux améliorations technologiques. Ceci, combiné à la réduction des coûts globaux résultant du maintien de niveaux de qualité élevés et à la réduction des rappels de véhicules dus à des défaillances de connecteurs, est la raison pour laquelle les fabricants doivent avoir le choix des lubrifiants de contact en tête de leurs agendas de développement maintenant et pour de nombreuses années à venir.

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Source : DGE-EUROPE