Arneses de cables para electrodomésticos

Al diseñar una nueva estufa, refrigerador u otro electrodoméstico, los ingenieros se enfocan principalmente en la funcionalidad, las características, el estilo y el costo. En lo que no siempre piensan es en el cableado.

"Por lo general, el cableado de una estufa, horno u otro electrodoméstico se olvida hasta el último minuto, y luego los ingenieros intentan armar algo rápidamente", lamenta C. Gustavo Farell, propietario y fundador de Cesar-Scott Inc., un contrato fabricante con operaciones en El Paso, TX y Ciudad Juárez, México. "Así que siempre nos apresuramos al final para ayudar con el esfuerzo de diseño. Simplemente no le dan mucha importancia al arnés, porque piensan que son solo cables".

Ese tipo de actitud es un error, dice Farell, cuya compañía fabrica arneses de cables, ensambles de cables, ensambles electromecánicos, encendedores de gas electrónicos y ensambles de arneses de interruptores. Aconseja a los OEM de electrodomésticos que involucren a su contratista desde el principio del proceso de diseño.

"No somos un grupo de diseño", dice Farell. "Sin embargo, cuando se trata de la disposición del arnés o sugerencias sobre materiales o enrutamiento, podemos ayudar".

Selvin Kao está de acuerdo. Kao es vicepresidente de servicios globales e innovación en Conductive Cable, un fabricante de alambres, cables, cables de alimentación y arneses de cables en Rancho Santa Margarita, CA. Kao, un veterano de 18 años en el negocio del cableado, dice que su empresa puede brindar un asesoramiento invaluable sobre la selección de materiales y el enrutamiento de los arneses de cables.

"En la industria de los electrodomésticos, el costo lo es todo", dice. "Entonces, cuando los ingenieros están diseñando el arnés de cables, a menudo quieren enrutar los cables en la distancia más corta posible, creyendo que los cables más cortos significarán menos costos.

"Sin embargo, eso no es necesariamente cierto. Debe pensar en el costo de instalación y los tiempos de ensamblaje. Uno de los mayores problemas con los arneses de cables es el enrutamiento y el agrupamiento de los cables. El arnés debe colocarse de tal manera que el operador no puede cometer un error durante el montaje. Un arnés de cables para un aparato puede tener 30 o 50 terminaciones, y muchas de ellas van a ser iguales. Desea diseñar el arnés para que el operador no pueda insertar una terminal en el lugar equivocado".

Kao prefiere diseños de arneses de cables que se parezcan más a una médula espinal que a una telaraña. El primer enfoque no solo es más ordenado, sino que también es más fácil de instalar y de mantener. "El enfoque [de la médula espinal] podría conducir a mayores longitudes de cable en general", señala Kao. "Sin embargo, el costo del cable y los conectores es relativamente económico en comparación con el costo de ensamblar el arnés e instalarlo".

Otro beneficio de consultar con un ensamblador de arneses al principio del proceso de diseño es la oportunidad de dimensionar los componentes correctamente. "Debido a que los ingenieros generalmente dejan el diseño del arnés para el final, tienden a usar cables de calibre más grande de lo que realmente necesitan, solo para estar seguros", dice Kao. "Puede usar cables de calibre 16 en todos los ámbitos. Funcionará. Pero, muchas veces, es excesivo".

Los cables, conectores y otros materiales para los arneses de electrodomésticos deben estar diseñados para adaptarse a las condiciones funcionales y ambientales específicas de cada dispositivo. Los requisitos de voltaje, amperaje y temperatura de funcionamiento determinarán el aislamiento y el calibre del cable. La vibración extrema, como ocurre con una lavadora, influirá en la elección del conector y en cómo se montará el arnés.

"Es posible que también deba considerar los productos químicos, como detergentes y grasas, la impermeabilidad y los problemas de seguridad, como la inflamabilidad", dice Rick Johnson, propietario de RARE Computers LLC en Detroit y exgerente sénior de programas del fabricante de arneses de cables Yazaki North America. . "Suponiendo que se dirija al mercado estadounidense, todo el cableado de los electrodomésticos debe cumplir con las especificaciones de UL. Estas especificaciones son radicalmente diferentes de las especificaciones de la [Sociedad de Ingenieros Automotrices] para la industria automotriz. Europa y Asia también tienen sus propias especificaciones. No hay nadie -guía de tallas para todos".

El cableado para los refrigeradores es casi exclusivamente cable trenzado sin recubrimiento con clasificación UL y aislamiento de PVC, dice Douglas DeLashmutt, ingeniero principal de fabricación en DRS Consolidated Controls en Danbury, CT.

“Este tipo de alambre también se usaría en lavavajillas y estufas donde no se presentarían altas temperaturas”, dice. "Si hay altas temperaturas, el aislamiento probablemente sea un material de fibra de vidrio.

"Los conectores suelen ser de plástico de bajo costo y se acoplan con terminales estampados. Para obtener beneficios de precios por volumen, los tipos y tamaños de conectores se aprovecharán en todas las líneas de productos".

Las estufas de gas generalmente usan alambre con materiales aislantes resistentes al calor, como polietileno reticulado, silicona y teflón. El aislamiento de PVC es adecuado para los hornos de gas, ya que el cableado no está cerca de la llama.

Debido a que a los OEM les gusta ofrecer variantes y opciones a los consumidores, el ensamblaje de arneses para electrodomésticos tiende a ser una propuesta de alta combinación. Por ejemplo, un fabricante de hornos podría ofrecer una familia de productos que requiere 15 arneses diferentes, dice Farell. Los arneses pueden ser idénticos: los mismos cables, los mismos colores, los mismos terminales, solo que un arnés puede ser un par de pulgadas más largo que otro. Tener controles establecidos para hacer frente a tal variedad es fundamental.

"Identificamos los cables desde el momento en que los cortamos, pelamos y terminamos", dice Farell. "Etiquetamos los paquetes y nos aseguramos de que las áreas donde se colocan los cables estén claramente identificadas por el número de pieza, para que no haya posibilidad de confusión.

"Además, tratamos de minimizar el trabajo en proceso tanto como sea posible, y tratamos de hacer por encargo lo mejor que podemos".

Las técnicas de trabajo visual son útiles. En Cesar-Scott, los dibujos de ingeniería están codificados por colores para que coincidan con el color del cable. En la medida de lo posible, los dibujos se hacen para reflejar el tamaño real de la pieza, de modo que los operadores puedan ver claramente las diferencias en longitudes y calibres. Los documentos de referencia y las ilustraciones que muestran los procedimientos operativos estándar se publican sobre las estaciones de trabajo.

Como la mayoría de los talleres de arneses, Cesar-Scott ensambla arneses en tableros de anuncios, y cada arnés debe pasar pruebas de funcionalidad, alto potencial y otras pruebas específicas del cliente. "Lanzamos las placas a la producción como lo haríamos con cualquier otra herramienta", dice Farell. "Nos aseguramos de que haya una aprobación de la primera pieza y, por lo general, tenemos una 'muestra de oro' que sacaremos y colocaremos en el tablero para asegurarnos de que todo se casa y funciona correctamente".

La calidad del prensado se está volviendo cada vez más importante para los OEM de electrodomésticos, dice Kao de Conductive Cable. "Hacemos un seguimiento de cada crimpado con monitoreo de fuerza de crimpado", dice. "En el pasado, los engarces se probaban una vez por hora. Se elegía un cable terminado y se hacía una prueba de tracción. Eso no es lo suficientemente bueno. En una hora, podría estar produciendo miles de engarzados defectuosos".

Las prensas de prensado están configuradas para que, si se detecta un mal prensado, las máquinas destruyan la pieza o se bloqueen, evitando que la pieza defectuosa entre en producción. Además, Conductive Cable rutinariamente toma secciones transversales de conexiones engarzadas para garantizar que los troqueles de prensa se hayan configurado correctamente.

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