Grâce à des innovations multidimensionnelles dans les matériaux, la structure et les processus de fabrication, les connecteurs peuvent réduire le poids de 30 à 50 % tout en conservant leurs performances, répondant ainsi aux demandes d'allègement dans des secteurs tels que l'aérospatiale et les véhicules à énergies nouvelles.
Innovations en science des matériaux
1) Applications de métaux légers
Le remplacement des connecteurs en cuivre traditionnels par des alliages d'aluminium (densité 2,7 g/cm³), des alliages de magnésium (1,74 g/cm³) ou des alliages de titane (densité d'environ 4,5 g/cm³) peut réduire le poids de 50 à 60 %.
2) Composites-hautes performances
Les plastiques renforcés de fibres (FRP) augmentent la résistance tout en réduisant le poids ; les plastiques techniques tels que le PA66+GF et le PBT (densité 1,2-1,5 g/cm³) équilibrent l'isolation et les propriétés de légèreté ; et les plastiques renforcés de fibres de carbone (CFRP) ou PEEK (résistant aux hautes températures et légers) maintiennent leurs performances dans les environnements extrêmes. Par exemple, le connecteur à coque en plastique renforcé de fibres de carbone (CFRP) d'Amphénol, modifié avec un remplissage à 30 % de fibre de carbone, offre une résistance à la température allant jusqu'à 150 degrés et un indice de résistance aux vibrations de 50 G (10-2 000 Hz), tout en étant 35 % plus léger que les coques métalliques.
Optimisation de la conception structurelle
1) Optimisation de l'espace
Réduction de l'encombrement grâce à un assemblage de bornes décalées, des structures à trous étagés ou une fixation à barbes.
2) Intégration modulaire
L'intégration du connecteur avec le module de verrouillage haute tension-et la couche de blindage réduit les composants redondants et permet d'économiser 15 à 20 % de poids. Par exemple, l'intégration du connecteur au blindage du faisceau permet non seulement d'économiser 15 % de poids, mais augmente également l'efficacité du blindage EMI à plus de 80 dB (bande de fréquence 100 MHz) grâce à une structure de mise à la terre intégrée.
3) Optimisation de la topologie
À l'aide de l'analyse par éléments finis (FEA) pour simuler la répartition des contraintes, le creusement ou l'amincissement des parois des zones non-critiques de la coque du connecteur est effectué. En ajustant la topologie structurelle, un équilibre entre poids et résistance est atteint. Une partie de la conception s'inspire également de la structure osseuse biologique, avec des nervures de renforcement en forme de croix installées à l'intérieur de la coque extérieure. Cela permet d'obtenir une résistance à la déformation comparable à une coque extérieure traditionnelle de 2 mm avec une épaisseur de paroi de 0,5 mm.
Améliorations des processus et de la fabrication
1) Traitement simplifié
La technologie de moulage par injection remplace le traitement complexe des conducteurs externes, réduisant ainsi le gaspillage de matériaux et améliorant l’efficacité.
2) Technologie de fabrication de précision
Des machines-outils de haute-précision sont utilisées pour traiter les pièces métalliques, combinées à des traitements de surface par galvanoplastie/pulvérisation pour améliorer la résistance à la corrosion et l'esthétique.
