Enfriadoras SMC para el control de la temperatura en un sistema de pruebas para vehículos eléctricos
En busca de una solución innovadora, IPTE, multinacional belga con sede en Reus, compartió con su socio tecnológico, SMC, el reto de poder refrigerar piezas durante las pruebas en un revolucionario sistema destinado a uno de sus prestigiosos clientes de vehículos eléctricos Tier 1. El resultado: una solución robusta, fiable, altamente eficiente y adaptable a diversos sectores y países. La clave del éxito ha sido la colaboración continua, la personalización y el servicio posventa.
IPTE, multinacional de origen belga con instalaciones en varios países del mundo, cuenta con una oficina en España, situada en Reus (Tarragona), donde actúa principalmente para clientes internacionales. Cuenta con dos líneas de fabricación de maquinaria: Montaje, centrada en el ensamblaje de piezas, y Pruebas, donde se realizan ensayos para verificar que las piezas cumplen las especificaciones requeridas por los clientes.
Es relevante mencionar que IPTE Reus destaca por ser la única sede de la multinacional especializada en el diseño y fabricación de máquinas de ensayo para componentes de vehículos eléctricos. "Trabajamos con proyectos llave en mano. Es decir, nos dan una especificación y nosotros hacemos el resto: el diseño del software eléctrico y mecánico, la puesta en marcha y la entrega", explica Marc Espolet, Director del Departamento de Ingeniería de Ensayos de IPTE. Últimamente estamos muy implicados en el sector del vehículo eléctrico por su crecimiento y relevancia en la industria. Este proyecto concreto está destinado al vehículo eléctrico y se centra en la creación de máquinas para probar los OBC (cargadores de baterías de a bordo). "Durante las pruebas, algunas piezas requieren pruebas rápidas, mientras que otras requieren pruebas más extensas y exigentes que generan calor en la pieza; tenemos que enfriarlas. Aquí es donde colaboramos con la multinacional SMC. Gracias a sus enfriadores, podemos realizar pruebas en la pieza y enfriarla al mismo tiempo, garantizando así su rendimiento óptimo", explica Marc Espolet.
Marc Espolet, Director del Departamento de Ingeniería de Pruebas de IPTE
Ricardo Chiabrando, jefe del equipo de ventas de SMC para IPTE
Al concentrarse en la máquina, IPTE simula un entorno en el que la pieza se comporta como si estuviera instalada en el interior del vehículo. A partir de esta simulación, se realizan una serie de pruebas que incluyen la continuidad y el aislamiento eléctrico, entre otras. Marc E. continúa explicando: "Por ejemplo, todos los componentes destinados a vehículos eléctricos deben someterse a pruebas de alta tensión y aislamiento interno. Estas pruebas consisten en someter las piezas a una tensión de 3.000/5.000 voltios para garantizar un aislamiento adecuado; también se realizan pruebas de potencia". Se trata de proyectos personalizados para cada cliente, en los que una pieza es estándar y el resto debe personalizarse. IPTE ha detectado una tendencia del mercado hacia pruebas más largas, que pueden durar de dos a cuatro horas. Para satisfacer esta demanda, la empresa ofrece una solución "totalmente ajustable y flexible, que permite a los clientes adaptar las pruebas a sus propias necesidades."
Máquina de la estación de ensayo OBC Burn-in, de IPTE.
Eficiencia y cooperación. Enfriadoras compactas SMCEn este contexto, la colaboración con SMC desempeña un papel fundamental. En los proyectos que requieren pruebas más largas, es necesario refrigerar las piezas. En este caso concreto, se ha diseñado una máquina capaz de probar varias piezas simultáneamente en paralelo. Este enfoque es requerido por el cliente, un Tier 1 de automoción, ya que necesita verificar el 100% de la producción por carga. En el pasado, el cliente sólo realizaba pruebas rápidas que resultaban correctas, pero después, una vez montadas las piezas en los vehículos, al cabo de cierto tiempo empezaban a fallar. Conclusión: aunque las piezas pasaban las pruebas en ese momento, un componente específico fallaba con el tiempo. Con la nueva máquina, las piezas se someten a esfuerzos más prolongados, lo que permite detectar posibles fallos. Esta tendencia hacia pruebas más exhaustivas y la necesidad de refrigeración marcan la dirección del mercado. Para hacer frente a esta demanda, la máquina cuenta con tres enfriadores de SMC, socio con el que también se ha colaborado en el diseño de un panel de control que se encarga de controlar el agua, medir la presión, el caudal, filtrar impurezas, etc. "La parte hidráulica nos permite controlar el caudal, realizar mediciones y vaciar el circuito una vez finalizada la prueba", explica Marc Espolet.
IPTE, junto con SMC, también diseñó otra parte de la máquina en la que se llevan a cabo tres aspectos esenciales, según indica la empresa: "En primer lugar, se verifica que la pieza está correctamente conectada, sin fugas ni problemas de contacto. A continuación, se realiza el circuito de refrigeración con varios cambios de temperatura, que oscilan entre los 2 y los 85 grados, para someter a la pieza a un estrés térmico. Por último, el circuito se vacía utilizando aire para extraer la pieza sin derramar líquido. Todo este sistema está diseñado para funcionar automáticamente, mientras se realizan mediciones de presión, caudal y temperatura para garantizar un control preciso del proceso".
En resumen, los enfriadores SMC desempeñan un papel crucial en la eliminación del exceso de calor que disiparía la pieza en un vehículo real. En definitiva, estamos simulando un vehículo, pero en condiciones extremas, para garantizar que cualquier posible fallo se produzca durante las pruebas y no una vez instalada la pieza en el vehículo". "En definitiva, se trata de un control de calidad que, sin embargo, se realiza de forma automática. Somos de los primeros en desarrollar sistemas automáticos de refrigeración sin intervención humana", explica Marc Espolet.
Garantía de éxito de SMC
Desde IPTE destacan que las enfriadoras que ofrece SMC son muy compactas: "Hay muchos fabricantes en el mercado, sin embargo, ningún otro ofrece soluciones compactas y recuperación integrada. Por eso nos gustan estas soluciones, porque la propia enfriadora es capaz de gestionar el caudal, la temperatura y también la recuperación. Además, tienen control de presión, ya que disponen de motores regulables, lo que nos permite tener un mayor control sobre la presión/caudal requerida por el DUT", destaca Marc Espolet. Además, añade: "Con SMC ya trabajamos a nivel neumático, pero no hidráulico. Decidimos confiar en ellos también en este sentido, con SMC habíamos encontrado un socio que, desde el principio, estaba interesado no sólo en vender un producto, sino en ofrecer apoyo técnico en pruebas y desarrollo. Hace aproximadamente 2 o 3 años, empezamos a realizar pruebas con SMC, anticipándonos a una futura demanda del mercado. Durante este proceso, SMC nos ha proporcionado una enfriadora con la que realizar pruebas de refrigeración, de vaciado, etc. Fue algo muy experimental. SMC puso mucho de su parte y eso se agradece. Como he comentado, no sólo venden un producto, sino que también ofrecen apoyo y colaboración. El apoyo de su equipo técnico fue fundamental para el diseño de los circuitos. Esto fue muy gratificante. También hicimos mucho hincapié en la fiabilidad, porque es muy importante que lo que hacemos aquí salga probado de nuestras instalaciones y no cause problemas una vez entregado el proyecto; esto nos supone unos costes adicionales considerables. "El hecho de cooperar y aunar experiencias nos ha permitido lograr soluciones técnicamente excelentes y también compactas".
En SMC también están muy satisfechos de su colaboración con IPTE y de sus resultados. "Confiábamos mucho en IPTE y en la tendencia del mercado", reconoce Ricardo Chiabrando, responsable del Equipo Comercial de SMC. "Apostamos por ello y el resultado es evidente. Nos hemos acompañado en el camino y en el campo que conocemos, que es el área de enfriadoras y fluidos." Tanto es así que "Un ingeniero dedicado exclusivamente al desarrollo de chillers en nuestro centro europeo de I+D, ubicado en Milton Keynes, Inglaterra, viajó para dar formación al IPTE y garantizar la fiabilidad y el éxito del proyecto" concluye Ricardo Chiabando.
Esta cooperación y compromiso, entre ambas empresas, ha dado lugar a soluciones excepcionales y muy compactas. Ambas están convencidas de que esta historia de éxito tendrá una repercusión internacional, dado el carácter global de sus operaciones. Sin duda, la tendencia del mercado es claramente positiva y prometedora
