Plásticos sob alta tensão: os novos desafios da mobilidade elétrica

Os componentes destinados a aplicações de alta tensão têm de assegurar um elevado nível de isolamento elétrico, distâncias de fuga e de isolamento adequadas e resistência a temperaturas elevadas, envelhecimento e agentes químicos. A retardância à chama, a estabilidade dimensional, a repetibilidade do processo e a documentação da qualidade assumem também uma importância crescente.

Ao mesmo tempo, os componentes eletrónicos estão a ser cada vez mais integrados diretamente nas peças plásticas. Contactos, sensores, estruturas condutoras e outros elementos podem ser incorporados durante a moldação, aumentando a relevância de processos como a moldação por injeção com insertos e a moldação de múltiplos componentes. O processamento de plásticos de engenharia de elevado desempenho ganha igualmente importância.

A integração destes elementos exige um elevado controlo do processo. Os componentes eletrónicos têm de ser posicionados com precisão e encapsulados sem sofrer danos. Dependendo da aplicação, é ainda necessário garantir uma vedação permanente. A produção deve assegurar condições estáveis e reproduzíveis, bem como mecanismos eficazes de inspeção e controlo da qualidade.

As próprias peças estão a mudar. Sistemas de baterias, infraestruturas de carregamento e grandes componentes estruturais estão a exigir áreas de moldação e pesos de injeção maiores. Ao mesmo tempo, existe uma pressão constante para reduzir o peso e o consumo de material. A resposta passa, em muitos casos, pela integração de várias funções numa única peça, reduzindo o número de componentes, as operações de montagem e os custos associados.

Esta evolução aumenta a importância da automação e do controlo preciso dos parâmetros de produção. A célula de fabrico tende a integrar um número crescente de operações: alimentação e posicionamento de insertos, moldação, extração, inspeção e controlo da qualidade. Para o transformador, a eficiência deixa de depender apenas do desempenho da máquina de injeção e passa a resultar da coordenação de todo o processo.

Na Engel, procuramos responder a estas necessidades através de soluções adaptadas às características de cada aplicação, recorrendo aos portefólios Engel e Wintec. A oferta inclui soluções orientadas para a eficiência de custos, como as baseadas na e-win, e células de produção de maior complexidade construídas em torno da plataforma duo, com tecnologias como processos de poliuretano, moldação de múltiplos componentes e automação integrada.

Nos componentes que incorporam elementos eletrónicos, diferentes etapas podem ser reunidas numa única célula de produção. A alimentação e posicionamento dos contactos ou componentes eletrónicos, a moldação, a extração e as operações de inspeção e controlo de qualidade podem funcionar como partes de um processo integrado. Esta abordagem permite reduzir interfaces entre operações e melhorar a consistência da produção.

A inteligência artificial acrescenta novas possibilidades ao controlo do processo. Sistemas de assistência baseados em IA podem analisar dados de produção, identificar desvios e relações entre diferentes parâmetros e apoiar o ajuste automático das condições de processamento. Variações relacionadas com matérias-primas, condições ambientais ou características do processo podem, assim, ser detetadas e compensadas mais rapidamente.

Os benefícios potenciais incluem menor produção de peças não conformes, redução do consumo energético e dos tempos de paragem e maior estabilidade da qualidade. A eficácia destas ferramentas depende, naturalmente, da qualidade dos dados disponíveis e do conhecimento técnico utilizado para interpretar a informação. A inteligência artificial deve ser integrada no conhecimento do processo, e não encarada como substituto desse conhecimento.

A mobilidade elétrica está a aproximar áreas que tradicionalmente eram tratadas de forma mais separada: transformação de plásticos, eletrónica, automação e análise de dados. Para os transformadores, esta convergência implica trabalhar com materiais mais exigentes, peças mais complexas e requisitos de qualidade, segurança e rastreabilidade mais elevados.

A resposta passa por combinar tecnologia de injeção, conhecimento de materiais e processos, automação, inteligência artificial e sistemas de controlo baseados em dados. A eletrificação está a transformar os produtos fabricados pela indústria de plásticos, mas também a forma como são concebidos e produzidos. Para os fabricantes de componentes, esta mudança exige investimento tecnológico e conhecimento especializado, mas cria igualmente espaço para processos mais integrados, eficientes e precisos.