Poliammide 6 applicata su larga scala nei veicoli elettrici

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La società Leopold Kostal ha scelto il compound Durethan BKV50H3.0 di Lanxess, a base di poliammide 6, per realizzare la cover di un caricabatteria installato su un veicolo elettrico prodotto da una nota casa automobilistica tedesca.

La poliammide 6 e la poliammide 66 presentano proprietà molto simili, quindi sono spesso in competizione tra loro. Recentemente, la PA66 è stata spesso sostituita dalla PA6 nelle sue applicazioni tradizionali, a causa delle tensioni sui prezzi e della disponibilità temporaneamente limitata della prima. Oggigiorno, inoltre, i nuovi sviluppi dei componenti tradizionalmente realizzati in PA66 vengono sempre più spesso implementati direttamente in poliammide 6.

Un esempio recente riguarda appunto la già citata cover per il caricabatteria di bordo utilizzato in un veicolo compatto completamente elettrico. È composta da Durethan BKV50H3.0, rinforzato con il 50% in peso di fibre di vetro corte. Il produttore del sistema composto da cover e caricabatterie è la società Leopold Kostal di Luedenscheid, in Germania, fornitore globale di sistemi elettrici per il settore automobilistico, industriale e solare, nonché di sistemi di connettori elettrici.

La cover per caricabatterie di bordo in poliammide 6

Quest’applicazione su larga scala evidenzia il fatto che i compound a base di PA6 non devono necessariamente essere stabilizzati all’idrolisi per essere utilizzati nei veicoli elettrici per il raffreddamento con refrigeranti acqua-glicole. “Riteniamo che in futuro i prodotti in poliammide 6 di questo tipo diventeranno molto comuni nella produzione di massa di cover e altri componenti per la gestione termica dei veicoli elettrici. Questo vale soprattutto per applicazioni come i connettori per fluidi o le unità di controllo del sistema di raffreddamento”, spiega Bernhard Helbich, technical key account manager della business unit High Performance Materials di Lanxess.

 

Resistenza e tenuta stagna permanente

I componenti in plastica del circuito di raffreddamento dei motori a combustione sono stati a lungo uno dei principali ambiti d’applicazione della poliammide 66. Ciò perché questo polimero termoplastico è altamente resistente ai refrigeranti caldi, come le miscele d’acqua e glicole. Tuttavia, i requisiti per la gestione termica dei propulsori puramente elettrici si stanno spostando verso temperature più basse. Per i veicoli completamente elettrici, la resistenza termica a lungo termine dei compound a base di PA6 alle miscele acqua-glicole è sufficiente per la maggior parte dei componenti, in alcuni casi anche per tempi di sollecitazione notevolmente più lunghi. In questo modo, la cover resiste senza problemi a temperature fino a 85°C quando il veicolo è in funzione e si raggiungono pressioni di scoppio fino a 10 bar. I test a lungo termine sui campioni hanno inoltre rivelato che le proprietà meccaniche del compound nelle miscele acqua-glicole non diminuiscono quasi mai anche dopo 1500 ore di stoccaggio a 110°C e a una pressione di 1,5 bar. Di conseguenza, il materiale soddisfa i requisiti tecnici di un’importante casa automobilistica tedesca per i componenti raffreddati ad acqua dei veicoli elettrici.

Elevato grado di resistenza e rigidità

Con una lunghezza di circa 29 cm e una larghezza di 12 cm, la cover ha una flangia di notevole lunghezza. Viene avvitata, insieme a una guarnizione, all’alloggiamento in alluminio del caricabatterie. L’elevato grado di resistenza e rigidità mostrato dal compound a base di poliammide 6 assicura che la cover soddisfi i severi requisiti di tenuta. Helbich commenta: “Abbiamo ottimizzato le proprietà meccaniche dei componenti in stretta collaborazione con Kostal e, simulando il riempimento, abbiamo determinato come ottenere valori minimi di ritiro e deformazione nella lavorazione tramite stampaggio a iniezione. Questi servizi fanno parte del nostro pacchetto HiAnt, con cui supportiamo i nostri partner di progetto in tutte le fasi di sviluppo dei componenti”.

Inoltre, la cover mostra altri vantaggi concreti del Durethan BKV50H3.0. Per esempio, è facile da lavorare e può essere stampato a iniezione ad alta velocità, ottenendo tempi di ciclo brevi e quindi economici. Inoltre, la stabilizzazione termica H3.0 senza rame non provoca corrosione elettrica sulle parti metalliche del circuito di raffreddamento. Un’altra delle “virtù” del composto è la sua resistenza agli agenti tipicamente presenti durante il funzionamento dei veicoli, come oli, grassi, elettroliti delle batterie e sale del manto stradale.


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