Ein geringeres Fahrzeuggewicht durch Leichtbau trägt auch im Elektrofahrzeug dazu bei, den Energiebedarf – insbesondere beim Beschleunigen – zu reduzieren. Eine Alternative zu schweren Druckgusslegierungen sind langfaserverstärkte Hochleistungspolyamide.

Lange Fasern für den Leichtbau

Leichtbau für Elektrofahrzeuge
Leichtbau für Elektromobilität (Quelle: EMS-Grivory)

Für Leichtbauanwendungen in Elektrofahrzeugen, wie Batterieträger und -gehäuse, sind diese Polyamide leistungsfähige Produkte. Durch ihre partiell aromatische Matrix bleiben sie auch nach Feuchteaufnahme steif und fest. Die spezielle Langglasfaserverstärkung (LFT) führt zu einer nachhaltigen Verbesserung der thermomechanischen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen, sodass diese LFT-Produkte sogar im Bereich der Glasübergangstemperatur noch über hohe mechanische Eigenschaften verfügen. Zusätzlich ermöglicht das Faserskelett eine hohe Energieaufnahme bei Crashbelastung. Für die Simulation von hochdynamischen Vorgängen bietet EMS-GRIVORY dehnratenabhängige Materialdatensätze unter Berücksichtigung der Anisotropie und Belastungsart an, um Strukturbauteile im Bereich von Elektrofahrzeugen optimal auslegen zu können.

Hydrolyse- und Temperaturbeständigkeit gefordert

Für den effizienten Betrieb von Elektrofahrzeugen ist das Thermomanagement wichtig. Insbesondere um die Hochvoltbatterie, die Leistungselektronik und den Elektromotor auf dem richtigen Temperaturniveau zu halten. Hierzu kommen beispielsweise flüssiggekühlte Systeme auf Wasserbasis zum Einsatz.

Für Anwendungen im Bereich des Kühlsystems hat EMS-Grivory das Grivory HT1VA entwickelt, das über eine hervorragende Hydrolyse- und Kühlmittelbeständigkeit verfügt. Auch langen Einsatzdauern bei gemässigten Kühlmitteltemperaturen kann das PPA wiederstehen. Nach rund 12.000 h in 95°C heissen Wasser zeigt Grivory HT1VA, im Vergleich zu einem traditionellen PPA, einen um 30% höheren Festigkeitserhalt.

Ein weiterer Vorteil dieses Produktes für Elektrofahrzeuge ist, dass es mit einer elektroverträglichen Stabilisierung ausgestattet ist. Hierdurch können elektronische Bauteile problemlos ausgeführt werden, da in Verbindung mit elektrischen Leitern keine Ionenwanderung oder im feucht-warmen Klima keine Korrosionseffekte entstehen. Durch dieses Eigenschaftsprofil ist das Grivory HT1VA für anspruchsvolle Anwendungen im Kühlsystem von Elektrofahrzeugen wie Zusatzwasserpumpen oder Thermomanagement-Module gut geeignet.

Mechanische Eigenschaften: Langglasfaserverstärkung kompensiert Flammschutz

Für Komponenten des Hochvolt-Bordnetzsystems von Elektrofahrzeugen bietet EMS-Grivory ein breites Sortiment an flammgeschützten Polyamiden an. Angefangen von unverstärkten Polyamid 6- über glasfaserverstärkte PA66+PA6-Typen bis hin zu bei 260°C lötbaren Polyphthalamiden. Die flammgeschützten Polyamide sind frei von Halogenen und rotem Phosphor, schlag- und kriechstromfest sowie isolierend.

In der Regel wirken sich die mineralisch basierten Flammschutzsysteme negativ auf die Festigkeit und Zähigkeit eines Werkstoffes aus. Um diesen Einfluss zu kompensieren, wurden flammgeschützte Produkte entwickelt, die mit einer leistungsfähigen Langglasfaserverstärkung ausgerüstet sind. Durch die Langglasfaserverstärkung bleiben die mechanischen Eigenschaften auf einem hohen Niveau. Hierdurch eignen sich diese Spezialprodukte auch für anspruchsvolle Anwendungen wie Schnellladestecker von Elektrofahrzeugen.

(ck)


Quelle und weitere Infos: EMS-Group

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