Sviluppo di sistemi automatici e semiautomatici per inserimento connettori press-fit

Diversi anni fa è stato vietato l’utilizzo del piombo nelle leghe saldanti a base di stagno per i componenti elettronici, per gli aspetti inquinanti legati a tale metallo. Questo ha comportato lo sviluppo di nuove leghe, che hanno, tra gli altri, l’inconveniente di una maggiore fragilità rispetto a quelle stagno-piombo, soprattutto in quei prodotti destinati ad utilizzi critici e in presenza di forti vibrazioni, si possono avere possibili rotture delle saldature; in particolar modo molte delle schede del settore automotive, presentano questa criticità.

Dopo un periodo di transizione, e deroghe proprio legate all’ Automotive, tutte le nuove schede si sono dovute progettare con i nuovi materiali.

Per alcuni componenti, soprattutto su schede critiche a livello di prestazioni legate alla sicurezza e funzionamento della vettura, piano piano è stata introdotta la tecnologia Pressfit, in sostituzione delle tradizionali saldature a stagno.

Questa tecnologia consiste nell’inserire i pin dei componenti in fori metallizzati presenti sulla scheda elettronica, in questo modo si ottiene la connessione elettrica.

I pin di questi componenti hanno una geometria particolare che permette di resistere a vibrazioni e sollecitazioni meccaniche.

Per inserire però questi pin nella scheda occorrono sistemi di pressatura controllata, che verifichi le corse e le forze di inserimento per garantire la qualità e la durata del contatto elettrico.

Le applicazioni possono richiedere anche diverse tonnellate di forza per inserire i PIN a seconda del loro numero e dimensioni.

Questi sistemi richiedono inoltre la realizzazione di attrezzaggi dedicati ad ogni prodotto, studiati appositamente per permettere l’inserimento di ciascun tipo di connettore; questi attrezzaggi devono essere anche facilmente sostituibili al cambio di produzione, e allo stesso tempo garantire la ripetibilità del processo ad ogni cambio.

Seica Automation ha studiato, a secondo delle varie tipologie di PIN e di connettore, differenti tool di inserimento e fatto delle ricerche per individuare non solo gli acciai più idonei per realizzare questi tool ma anche i trattamenti termici e superficiali, che potessero garantire sia una resistenza all’usura sia non provocassero deformazioni durante i trattamenti termici.

Infatti spesso questi posaggi hanno geometrie molto complesse e presentano parti molto sottili e sporgenti che riscaldate eccessivamente per la tempra potrebbero perdere la loro geometria, rendendoli inutilizzabili. Inoltre il continuo sfregamento dei Pin su questi pezzi, provoca usura del materiale, che ne riduce la vita.

Considerando gli elevati costi degli attrezzaggi, la loro durata è un presupposto fondamentale per rendere questo tipo di processo appetibile dal punto di vista industriale.

Si è quindi optato per un trattamento di carbonitrurazione e successivo rivestimento in Nitruro di titanio per deposizione ionica.

Queste macchine sono inoltre dotate di un sistema di supporto e posizionamento delle schede elettroniche su cui montare i connettori, questi sistemi possono essere molto semplici, ad uso manuale, fino a diventare completamente automatici, con un software specifico dove inserire le coordinate e i cicli di montaggio dei connettori.

I riscontri avuti dal mercato stati ottimi, e a vendere in poco tempo un elevato numero di sistemi, da quelli manuali a quelli in linea del tutto automatizzati.

Questo ci ha permesso di proporre non solo la macchina ma anche studiare e realizzare gli attrezzaggi, fornendo così una soluzione completa chiavi in mano adatta ad ogni esigenza.

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