Carcasas del módulo de potencia CTI 600: Selección de materiales y moldeo por inyección de PPS de alta pureza (CTI)
Comprensión de los materiales CTI ≥ 600, selección de PPS, moldeo por inserción y fabricación de precisión para módulos de potencia IGBT y SiC.
A medida que la electrónica de potencia sigue avanzando hacia voltajes más altos, mayor densidad de potencia y diseños más compactos , el rendimiento del aislamiento eléctrico se ha vuelto cada vez más importante en el diseño y la fabricación de las carcasas de los módulos de potencia.
En aplicaciones de electrónica de potencia de alto voltaje, como IGBT, SiC, inversores para vehículos eléctricos, carga rápida de CC y otras, la carcasa de plástico ofrece mucho más que soporte mecánico. Además, debe posicionar con precisión los terminales y las inserciones metálicas, mantener la estabilidad dimensional en condiciones de funcionamiento exigentes y contribuir al sistema de aislamiento eléctrico.
Aquí es donde los materiales con un CTI ≥ 600 , incluidos los grados de PPS de alto CTI especialmente formulados, adquieren una importancia particular.
Ming-Li Precision cuenta con experiencia práctica en la fabricación de carcasas para módulos de potencia utilizando grados de PPS con una clasificación CTI ≥ 600.
Además, Ming-Li ha fabricado más de 100 juegos de moldes para carcasas de módulos de potencia destinados a aplicaciones de electrónica de potencia.
Nuestra experiencia abarca la fabricación de moldes de precisión, el moldeo por inyección de PPS, el moldeo con insertos metálicos, el análisis Moldflow, la inspección dimensional y el desarrollo de procesos de producción en masa.
¿Qué es CTI 600?
CTI significa Índice de Seguimiento Comparativo .
Se trata de una propiedad del material que se determina mediante ensayos estandarizados, como la norma IEC 60112, para evaluar la resistencia de un material aislante sólido al seguimiento eléctrico a lo largo de su superficie bajo condiciones de ensayo específicas.
En términos sencillos, un CTI más alto indica una mayor resistencia a la formación de una trayectoria conductora en la superficie del material bajo las condiciones de prueba definidas.
Esto hace que los materiales con alto índice de conductividad térmica (CTI) sean especialmente relevantes para aplicaciones eléctricas y electrónicas donde el rendimiento del aislamiento, la distancia de fuga y el empaquetado compacto son consideraciones de diseño importantes.
La denominación CTI 600 no significa que un componente de plástico esté automáticamente clasificado para una tensión de funcionamiento de 600 V.
La seguridad eléctrica del producto final depende del diseño completo del aislamiento, incluyendo la tensión de funcionamiento, las distancias de fuga y de aislamiento, el grado de contaminación, las características del material y las normas aplicables.
¿Qué materiales pueden alcanzar un CTI ≥ 600?
CTI 600 no es un material plástico específico.
Las distintas familias de polímeros pueden ofrecer grados específicos capaces de alcanzar un CTI ≥ 600, dependiendo de su formulación, refuerzo, cargas, sistema ignífugo y otras características del material.
Dependiendo de la aplicación y del grado específico de resina, los materiales de ingeniería de alto CTI pueden incluir:
Por lo tanto, los ingenieros no deben asumir que todos los materiales PPS o PBT tienen el mismo rendimiento CTI.
PPS no significa automáticamente CTI 600.
Se debe seleccionar y verificar un grado específico de PPS con alto CTI de acuerdo con los datos técnicos del fabricante de la resina y los requisitos aplicables del proyecto.
¿Por qué es importante el CTI 600 para las carcasas de los módulos de potencia?
Los diseños modernos de módulos de potencia son cada vez más pequeños, a la vez que operan a voltajes y densidades de potencia más altas.
Una carcasa típica de módulo de potencia puede incorporar múltiples componentes conductores, tales como:
Estos componentes conductores pueden estar ubicados relativamente cerca unos de otros dentro de una estructura plástica compacta. Por lo tanto, el material aislante entre ellos se convierte en una parte importante del diseño eléctrico general.
El uso de un material con un alto índice de adherencia (CTI ≥ 600) puede proporcionar una mayor resistencia al seguimiento de la superficie y puede ayudar a los ingenieros a diseñar distancias de fuga adecuadas según las normas pertinentes y las condiciones de funcionamiento.
Alto voltaje + embalaje compacto + alta temperatura + integración metal-plástico
¿Por qué elegir PPS de alto CTI para las carcasas de los módulos de potencia?
El PPS (sulfuro de polifenileno) se utiliza ampliamente en aplicaciones eléctricas industriales y automotrices exigentes porque ciertos grados pueden proporcionar una excelente combinación de:
Para aplicaciones de módulos de potencia de alto voltaje, los grados PPS de alto CTI especialmente formulados con CTI ≥ 600 pueden combinar las ventajas inherentes del PPS con una resistencia de seguimiento mejorada.
Esto hace que el PPS de alto CTI sea particularmente atractivo para componentes que deben gestionar simultáneamente el aislamiento eléctrico, la resistencia mecánica, la precisión dimensional y el rendimiento térmico.
Experiencia comprobada con carcasas para módulos de potencia CTI 600 PPS.
La selección de materiales es solo el principio.
Para fabricar con éxito una carcasa de módulo de potencia CTI 600 PPS se requiere mucho más que simplemente seleccionar una resina de alto CTI.
Experiencia práctica de Ming-Li con módulos de potencia
Ming-Li Precision cuenta con experiencia real en la fabricación de carcasas para módulos de potencia utilizando grados de PPS con una clasificación CTI ≥ 600.
Estos proyectos requieren un control minucioso tanto de las herramientas como de las condiciones de moldeo por inyección para lograr los objetivos de diseño dimensional, mecánico y eléctrico necesarios.
Los conocimientos prácticos de fabricación de Ming-Li incluyen:
Moldeo por inserción CTI 600 PPS: Más que inyección de plástico
Muchas carcasas de módulos de potencia no son simples componentes de plástico. Son estructuras complejas integradas de metal y plástico .
Es posible que sea necesario colocar con precisión las barras conductoras de cobre, los terminales, las tuercas, los pasadores y otros componentes conductores dentro del molde antes de inyectar el PPS de alta temperatura a su alrededor.
Durante el moldeo, estos insertos están sometidos a presión de inyección y carga térmica. Incluso un pequeño desplazamiento puede afectar:
Por este motivo, para lograr un moldeo por inserción exitoso con CTI 600 PPS, es necesario considerar cuidadosamente tanto los componentes de plástico como los de metal desde el inicio del proceso de diseño del molde.
Ming-Li cuenta con una amplia experiencia en moldeo por inserción y sobremoldeo , incluyendo carcasas complejas para módulos de potencia con múltiples inserciones metálicas.
Análisis de Moldflow para PPS de alto CTI
Los grados de PPS con alto CTI, en particular los materiales reforzados con fibra de vidrio, pueden presentar dificultades en el moldeo.
El flujo del material y la orientación de las fibras pueden influir en:
Por lo tanto, la ubicación de la puerta se convierte en una decisión de ingeniería crítica.
Antes de finalizar el diseño de las herramientas, el análisis de Moldflow puede ayudar a evaluar el comportamiento de llenado e identificar posibles riesgos de fabricación.
Dependiendo del diseño del componente, Ming-Li puede evaluar:
- Patrón de relleno
- Ubicación de la puerta
- Posición de la línea de soldadura
- trampas de aire
- Distribución de la presión
- Orientación de las fibras
- Contracción
- Deformación
- Conceptos de compuertas múltiples
En el caso de carcasas de módulos de potencia complejas, este análisis puede ayudar a optimizar el diseño antes de cortar el acero y reducir las modificaciones innecesarias de las herramientas durante la fase de prueba.
Herramientas de precisión para carcasas de módulos de potencia
Un material CTI 600 de alto rendimiento no puede compensar un molde impreciso.
Las carcasas de los módulos de potencia a menudo requieren un control estricto de:
Ming-Li combina la fabricación de moldes de precisión con capacidades avanzadas de mecanizado CNC, electroerosión y metrología.
Nuestras capacidades de fabricación incluyen el mecanizado de ultraprecisión con una tolerancia de hasta ±1 μm a nivel de mecanizado , respaldado por equipos de mecanizado e inspección de alta gama.
Para proyectos exigentes de carcasas de módulos de potencia, esto permite fabricar y controlar los componentes del molde y los insertos críticos con la precisión necesaria para un moldeo por inyección estable.
Medición por TC y validación dimensional
Las carcasas de los módulos de potencia complejos pueden contener estructuras internas e inserciones metálicas incrustadas que son difíciles de inspeccionar utilizando únicamente métodos de medición convencionales.
Ming-Li utiliza equipos de metrología avanzados, incluyendo tecnología de medición ZEISS CT , CMM y sistemas de medición óptica para respaldar la validación dimensional.
En función de los requisitos del cliente, nuestras capacidades de inspección pueden incluir:
La inspección mediante tomografía computarizada puede ser especialmente útil para evaluar las estructuras internas, el espesor de la pared de plástico y la posición de los componentes metálicos incrustados sin destruir la pieza moldeada.
Desde el utillaje de CTI 600 PPS hasta la producción en masa
En los proyectos de carcasas para módulos de potencia, la capacidad de utillaje y la capacidad de producción deben ir de la mano.
Ming-Li ofrece un proceso de fabricación integrado:
Este enfoque integrado permite tener en cuenta los posibles problemas de fabricación desde la fase inicial de diseño, en lugar de solo después de que se haya completado el molde.
Aplicaciones para las carcasas del módulo de potencia CTI 600
Los materiales PPS de alto CTI y otros materiales de ingeniería con CTI ≥ 600 pueden considerarse para una amplia gama de aplicaciones de electrónica de potencia de alto voltaje.
Vehículos eléctricos
- Módulos de potencia IGBT
- Módulos de potencia de SiC
- Inversores de tracción
- Convertidores CC/CC
- Cargadores a bordo
Infraestructura de carga para vehículos eléctricos
- Cargadores rápidos de CC
- Módulos de conversión de energía
- Sistemas de conmutación de alta tensión
Electrónica de potencia industrial
- Accionamientos de motor
- Servoaccionamientos
- Inversores industriales
- Convertidores de potencia
Energías renovables y almacenamiento de energía
- Inversores solares
- Sistemas de almacenamiento de energía
- Sistemas de conversión de energía
Ming-Li Precision: su socio de fabricación para carcasas de módulos de potencia CTI 600.
Para aplicaciones de módulos de potencia de alto voltaje, es importante seleccionar un material con un CTI ≥ 600 , pero la selección del material por sí sola no garantiza un componente exitoso.
El resultado final depende de la interacción entre:
Selección de materiales + diseño de piezas + diseño de moldes + flujo de materiales + posicionamiento de insertos + control dimensional + procesamiento de producción estable.
Ming-Li Precision combina estas capacidades en un único sistema de fabricación.
Con más de 100 conjuntos de moldes para carcasas de módulos de potencia y experiencia real en la fabricación de carcasas de módulos de potencia con CTI ≥ 600 PPS , Ming-Li ayuda a los clientes a desarrollar aplicaciones exigentes de IGBT, SiC, vehículos eléctricos, carga y electrónica de potencia industrial.
Desde los primeros análisis DFM y Moldflow hasta el utillaje de precisión, el moldeo de PPS de alto rendimiento, el moldeo con insertos metálicos, la inspección por tomografía computarizada y la producción en masa, nuestro objetivo es ayudar a los clientes a pasar del concepto de diseño a una producción estable.
¿Busca un socio fabricante de carcasas para módulos de potencia CTI 600?
Si su proyecto incluye carcasas para módulos de potencia CTI 600, moldeo por inyección de PPS de alta CTI, moldeo por inserción de PPS, carcasas para IGBT o SiC, sobremoldeo de barras colectoras u otros componentes plásticos de alto voltaje , póngase en contacto con Ming-Li Precision para analizar sus planos, requisitos de materiales y volumen de producción.
Contacte con Ming-Li PrecisionPreguntas frecuentes sobre las carcasas del módulo de alimentación CTI 600
¿Qué es CTI 600?
El CTI 600 generalmente se refiere a un material aislante con un índice de seguimiento comparativo de 600 V o superior según el método de prueba estandarizado aplicable. Los materiales con CTI ≥ 600 se clasifican como material del Grupo I.
¿Todo el material PPS es CTI 600?
No. El rendimiento de CTI depende del grado y la formulación específicos del PPS. Se debe seleccionar un grado de PPS con alto CTI, específicamente clasificado como CTI ≥ 600, cuando se requiera este nivel de resistencia al seguimiento.
¿Puede el PPS alcanzar un CTI ≥ 600?
Sí. Existen ciertos grados de PPS especialmente formulados con un rendimiento CTI ≥ 600. El grado de resina específico debe seleccionarse según los requisitos eléctricos, térmicos, mecánicos y de moldeo.
¿Tiene Ming-Li experiencia en el moldeo de CTI 600 PPS?
Sí. Ming-Li Precision tiene experiencia real en la fabricación de carcasas para módulos de potencia utilizando grados de PPS con una clasificación CTI ≥ 600, además de más de 100 proyectos de moldes para carcasas de módulos de potencia.
¿Puede Ming-Li suministrar moldeo por inserción de CTI 600 PPS?
Sí. Ming-Li ofrece servicios de moldeo por inserción de precisión para carcasas de módulos de potencia que incluyen barras colectoras, terminales, pasadores, tuercas y otros insertos metálicos, junto con el diseño del molde, el análisis Moldflow, la inspección dimensional y el desarrollo del proceso de producción.