El pensamiento lateral permite a los ingenieros resolver problemas con las piezas existentes buscando cambiar las mismas piezas del problema.
Las oportunidades son la fuente de inspiración para Isabell. Cada problema es un desafío que permite aprender, mejorar las cosas e innovar, y cada problema requiere creatividad. Isabell, científica sénior de materiales con un doctorado en Metalurgia de la Universidad de Stuttgart, pasa sus días evaluando y desarrollando nuevos sistemas de materiales y recubrimientos que hacen que los contactos y terminales de los conectores sean más confiables y adecuados para fines futuros. Sus tres décadas de experiencia profesional en tecnología de metales, superficies y revestimiento le permiten comprender las características que hacen que los materiales sean especiales y las complejidades de producir materiales de manera rentable, utilizando procesos de fabricación sostenibles. Para Isabell, la innovación comienza con la comprensión de lo que el cliente quiere, así como de la forma en que una empresa opera y desarrolla un producto específico, incluidos los antecedentes de diseño, el historial de rendimiento y el proceso de producción, lo que conduce a la innovación. Isabell aborda la resolución de problemas mediante el pensamiento lateral, "pensando de forma diferente a la habitual" y no solo con el enfoque de los 5 porqués. Esto le ayuda a idear objetos difíciles, rechazando el estado de las ideas en un momento determinado y concibiendo formas completamente nuevas de ver un problema. La pasión por los deportes competitivos complementa su agilidad resiliente. Al ser esquiadora experta que compitió en los equipos juveniles y nacionales alemanes, Isabell considera que el éxito en los deportes le ayuda a desarrollar la persistencia, la resistencia y la dedicación necesarias para resolver problemas difíciles y pensar ágilmente al desarrollar soluciones para materiales avanzados.
¿En qué proyectos de tendencias tecnológicas está trabajando?
Miniaturización en componentes eléctricos y electromecánicos y aumento de potencia y rendimiento a menor costo. Las fuerzas del mercado requieren más funciones en espacios más pequeños. Para lograr esto, se requiere un mayor nivel de funcionalidad o densidad de potencia, piezas miniaturizadas y un menor peso.
Además, el diseño de materiales y recubrimientos para temperaturas ambientales y máximas más altas es una oportunidad significativa porque, al no hacerlo, podrían surgir procesos y reacciones impredecibles dentro de los materiales y las interfaces y causar mecanismos de falla desconocidos. En el mercado actual, no es posible resolver estas tendencias con las soluciones existentes debido al rendimiento y la disponibilidad de los materiales y procesos; se deben introducir mejoras en los materiales y procesos estándares así como en las nuevas soluciones.
¿Cuáles son los desafíos con respecto al desarrollo de materiales para los contactos miniaturizados?
La miniaturización consiste en hacer que los componentes electrónicos sean más pequeños y livianos, lo que ayuda a reducir el espacio en la placa o un componente. Esto implica, por otro lado, reducir las fuerzas normales de los contactos, achicar las áreas de contacto, aumentar la distribución de la tensión local durante la elaboración de las piezas, todo esto combinado con una mayor sensibilidad a los materiales sin defectos. Por lo tanto, los materiales innovadores, las superficies y los revestimientos y los procesos de producción son la clave para tener éxito.
Piense en esto: los pequeños poros o vacíos (la falta de homogeneidad y las impurezas) dentro de un material pueden causar una falla en un componente, lo que podría tener graves consecuencias. Para evitar esto, debemos centrarnos en los materiales base, especialmente las interfaces, las superficies y los revestimientos, para garantizar que el material cumpla con las especificaciones y la funcionalidad de por vida.
También debemos examinar cuidadosamente la microestructura del material, particularmente su tamaño de grano, borde de grano, precipitaciones y los puntos de contacto entre el material base y el recubrimiento. Esto es crucial para lograr un material sin defectos con las propiedades de conformado y revestimiento necesarias.
Un ejemplo: pequeños vacíos en los puntos de contacto entre el material base y el recubrimiento de estaño en la condición inicial pueden provocar problemas más adelante si se someten a temperaturas elevadas. La delaminación de los recubrimientos puede ocurrir en áreas de contacto pequeñas de formación pesada a medida que aumenta el estrés por temperatura, como dentro de la prueba de estrés eléctrico. Para evitar esto, utilizamos métodos muy específicos para analizar los detalles. Para esta investigación, monitoreamos y examinamos de cerca tanto los procesos como las reacciones químicas dentro de los materiales. Utilizamos equipos de alta resolución como el haz de iones enfocado (FIB) y la espectrometría de emisión óptica por descarga luminiscente (GDOES) para comprender la interacción entre los componentes individuales.
¿Cuáles son los desafíos en lo que respecta al desarrollo de entradas y contactos de cargadores para aplicaciones de vehículos eléctricos?
Dado que la movilidad eléctrica está impulsando un cambio sin precedentes en nuestro negocio principal, en el área de Transporte y Comunicaciones (T&C), estamos analizando los crecientes requisitos para los contactos de los conectores con respecto a los ciclos de inserción para terminales de cargadores o aplicaciones de alta temperatura. Para la movilidad eléctrica, debemos diseñar teniendo en cuenta los requisitos de ciclo de acoplamiento de hasta 10.000 en conectores de carga o temperaturas de hasta 180-200 °C en puntos de contacto.
Para abordar esto, estamos desarrollando sistemas de recubrimiento y procesos de revestimiento que puedan satisfacer las nuevas demandas. Esto requiere que miremos más allá del horizonte y consideremos las disciplinas académicas asociadas, particularmente de otros sectores industriales y campos de la ciencia, para poder acelerar nuestro trabajo durante la fase de ideación, y así, ejecutar las primeras pruebas dentro de los estudios de viabilidad para obtener una impresión de lo que, en principio, se podría lograr. Estamos enfocados en lograr el éxito en el desarrollo multifuncional, utilizando innovaciones abiertas y equipos ágiles. Resulta bastante útil establecer una infraestructura de Investigación y Desarrollo (I+D), especialmente cuando el tiempo de comercialización rápido y las presiones de costos son requisitos críticos.
¿En qué está trabajando su equipo para lograr la innovación tecnológica en el ámbito automotriz?
En este momento, el mercado automotriz y el electrónico son dinámicos y están experimentando un cambio fundamental. El éxito llegará a aquellas empresas que se centren ahora en optimizar el diseño y los procesos, acortar los ciclos de desarrollo y reducir los costos, todo lo cual es necesario para competir con los mejores. Hacer esto significa trabajar para lograr la confiabilidad de la cadena de suministro incluso con nuevos proveedores, un tiempo de comercialización más rápido, procesos y productos simplificados, y poseer una infraestructura de I+D centrada en prepararse para el futuro. Este último punto es crucial para lograr mejores resultados en términos de rendimiento del tiempo de comercialización y fortaleza operativa.
El pensamiento lateral permite a los ingenieros resolver problemas con las piezas existentes buscando cambiar las mismas piezas del problema.
Las oportunidades son la fuente de inspiración para Isabell. Cada problema es un desafío que permite aprender, mejorar las cosas e innovar, y cada problema requiere creatividad. Isabell, científica sénior de materiales con un doctorado en Metalurgia de la Universidad de Stuttgart, pasa sus días evaluando y desarrollando nuevos sistemas de materiales y recubrimientos que hacen que los contactos y terminales de los conectores sean más confiables y adecuados para fines futuros. Sus tres décadas de experiencia profesional en tecnología de metales, superficies y revestimiento le permiten comprender las características que hacen que los materiales sean especiales y las complejidades de producir materiales de manera rentable, utilizando procesos de fabricación sostenibles. Para Isabell, la innovación comienza con la comprensión de lo que el cliente quiere, así como de la forma en que una empresa opera y desarrolla un producto específico, incluidos los antecedentes de diseño, el historial de rendimiento y el proceso de producción, lo que conduce a la innovación. Isabell aborda la resolución de problemas mediante el pensamiento lateral, "pensando de forma diferente a la habitual" y no solo con el enfoque de los 5 porqués. Esto le ayuda a idear objetos difíciles, rechazando el estado de las ideas en un momento determinado y concibiendo formas completamente nuevas de ver un problema. La pasión por los deportes competitivos complementa su agilidad resiliente. Al ser esquiadora experta que compitió en los equipos juveniles y nacionales alemanes, Isabell considera que el éxito en los deportes le ayuda a desarrollar la persistencia, la resistencia y la dedicación necesarias para resolver problemas difíciles y pensar ágilmente al desarrollar soluciones para materiales avanzados.
¿En qué proyectos de tendencias tecnológicas está trabajando?
Miniaturización en componentes eléctricos y electromecánicos y aumento de potencia y rendimiento a menor costo. Las fuerzas del mercado requieren más funciones en espacios más pequeños. Para lograr esto, se requiere un mayor nivel de funcionalidad o densidad de potencia, piezas miniaturizadas y un menor peso.
Además, el diseño de materiales y recubrimientos para temperaturas ambientales y máximas más altas es una oportunidad significativa porque, al no hacerlo, podrían surgir procesos y reacciones impredecibles dentro de los materiales y las interfaces y causar mecanismos de falla desconocidos. En el mercado actual, no es posible resolver estas tendencias con las soluciones existentes debido al rendimiento y la disponibilidad de los materiales y procesos; se deben introducir mejoras en los materiales y procesos estándares así como en las nuevas soluciones.
¿Cuáles son los desafíos con respecto al desarrollo de materiales para los contactos miniaturizados?
La miniaturización consiste en hacer que los componentes electrónicos sean más pequeños y livianos, lo que ayuda a reducir el espacio en la placa o un componente. Esto implica, por otro lado, reducir las fuerzas normales de los contactos, achicar las áreas de contacto, aumentar la distribución de la tensión local durante la elaboración de las piezas, todo esto combinado con una mayor sensibilidad a los materiales sin defectos. Por lo tanto, los materiales innovadores, las superficies y los revestimientos y los procesos de producción son la clave para tener éxito.
Piense en esto: los pequeños poros o vacíos (la falta de homogeneidad y las impurezas) dentro de un material pueden causar una falla en un componente, lo que podría tener graves consecuencias. Para evitar esto, debemos centrarnos en los materiales base, especialmente las interfaces, las superficies y los revestimientos, para garantizar que el material cumpla con las especificaciones y la funcionalidad de por vida.
También debemos examinar cuidadosamente la microestructura del material, particularmente su tamaño de grano, borde de grano, precipitaciones y los puntos de contacto entre el material base y el recubrimiento. Esto es crucial para lograr un material sin defectos con las propiedades de conformado y revestimiento necesarias.
Un ejemplo: pequeños vacíos en los puntos de contacto entre el material base y el recubrimiento de estaño en la condición inicial pueden provocar problemas más adelante si se someten a temperaturas elevadas. La delaminación de los recubrimientos puede ocurrir en áreas de contacto pequeñas de formación pesada a medida que aumenta el estrés por temperatura, como dentro de la prueba de estrés eléctrico. Para evitar esto, utilizamos métodos muy específicos para analizar los detalles. Para esta investigación, monitoreamos y examinamos de cerca tanto los procesos como las reacciones químicas dentro de los materiales. Utilizamos equipos de alta resolución como el haz de iones enfocado (FIB) y la espectrometría de emisión óptica por descarga luminiscente (GDOES) para comprender la interacción entre los componentes individuales.
¿Cuáles son los desafíos en lo que respecta al desarrollo de entradas y contactos de cargadores para aplicaciones de vehículos eléctricos?
Dado que la movilidad eléctrica está impulsando un cambio sin precedentes en nuestro negocio principal, en el área de Transporte y Comunicaciones (T&C), estamos analizando los crecientes requisitos para los contactos de los conectores con respecto a los ciclos de inserción para terminales de cargadores o aplicaciones de alta temperatura. Para la movilidad eléctrica, debemos diseñar teniendo en cuenta los requisitos de ciclo de acoplamiento de hasta 10.000 en conectores de carga o temperaturas de hasta 180-200 °C en puntos de contacto.
Para abordar esto, estamos desarrollando sistemas de recubrimiento y procesos de revestimiento que puedan satisfacer las nuevas demandas. Esto requiere que miremos más allá del horizonte y consideremos las disciplinas académicas asociadas, particularmente de otros sectores industriales y campos de la ciencia, para poder acelerar nuestro trabajo durante la fase de ideación, y así, ejecutar las primeras pruebas dentro de los estudios de viabilidad para obtener una impresión de lo que, en principio, se podría lograr. Estamos enfocados en lograr el éxito en el desarrollo multifuncional, utilizando innovaciones abiertas y equipos ágiles. Resulta bastante útil establecer una infraestructura de Investigación y Desarrollo (I+D), especialmente cuando el tiempo de comercialización rápido y las presiones de costos son requisitos críticos.
¿En qué está trabajando su equipo para lograr la innovación tecnológica en el ámbito automotriz?
En este momento, el mercado automotriz y el electrónico son dinámicos y están experimentando un cambio fundamental. El éxito llegará a aquellas empresas que se centren ahora en optimizar el diseño y los procesos, acortar los ciclos de desarrollo y reducir los costos, todo lo cual es necesario para competir con los mejores. Hacer esto significa trabajar para lograr la confiabilidad de la cadena de suministro incluso con nuevos proveedores, un tiempo de comercialización más rápido, procesos y productos simplificados, y poseer una infraestructura de I+D centrada en prepararse para el futuro. Este último punto es crucial para lograr mejores resultados en términos de rendimiento del tiempo de comercialización y fortaleza operativa.
