Proprio quello Auto elettriche e veicoli ibridi pongono requisiti particolarmente elevati al set di cavi e al Linee, che può essere paragonato solo in misura limitata ai sistemi elettrici dei veicoli finora consueti. Così devono essere anche questi Cavi di collegamento A causa delle alte tensioni fino a 1000 volt e delle corrispondenti correnti elevate, possono resistere a temperature notevolmente più elevate rispetto ai loro predecessori. BASF Poliuretani realizzati per robusti cavo guaina la gamma dei poliuretani termoplastici (TPU) è stata ampliata con Elastollan 785 A 10 HPM (materiale ad alte prestazioni). 

Contenuto dell'articolo tecnico

• La guaina dei cavi cresce con i requisiti
• Le case automobilistiche sollevare benchmark
  • Specifiche standard superato
• TPU in uso a produttori di cavi leader
  • Il futuro cavo TPU

Per soddisfare i requisiti più severi Cavi automobilistici Per essere sufficiente per le auto elettriche e le trasmissioni ibride, i ricercatori di Lemförde hanno dovuto sviluppare un nuovo processo di produzione di TPU e utilizzare materiali collaudati e di qualità superiore per la selezione di materie prime e stabilizzanti. In questo modo sono riusciti a ottenere un buon accumulo della struttura polimerica in combinazione con una resistenza molto efficace alle influenze esterne.

La guaina dei cavi cresce con i requisiti

Ormai da molti anni i prodotti della serie Elastollan 11 funzionano bene come guaine per cavi e connessioni a spina nelle automobili, comprese le linee per il ABS- e il ESP-Sistema. Le tipologie conosciute sul mercato sono, ad esempio, 1185 A 10, 1185 A 10 M e 1195 A 10. I materiali flessibili sono in grado di sopportare carichi meccanici elevati, sono resistenti alle vibrazioni, all'abrasione e agli agenti chimici e garantiscono un'elevata affidabilità funzionale. Grazie a queste proprietà, sono riusciti a imporsi soprattutto nella zona prossima all'assale, nei passaruota, nel vano motore e negli spazi di installazione vicini alla trasmissione. Anche per quanto riguarda i cavi della batteria, i progettisti apprezzano il TPU, che può essere fornito in una versione priva di alogeni e ignifuga, se necessario.

Guarnizioni per batterie, componenti di trasmissione e sistemi di bordo

da Elastollan 785 A 10 CV questa gamma di servizi, ottimizzata per la guaina dei cavi automobilistici, è ora disponibile anche per le alte temperature delle auto elettriche / ibride. Oltre alla resistenza alla temperatura significativamente migliore rispetto ai prodotti della serie 11, il TPU è caratterizzato da un compression set significativamente inferiore, con proprietà meccaniche altrimenti simili.

Le case automobilistiche sollevare benchmark

Seguendo la tendenza verso i veicoli elettrici o ibridi, ma anche a causa delle temperature sempre più elevate nei veicoli classici con motori a benzina o diesel, le case automobilistiche tedesche hanno accettato di utilizzare la classe di temperatura D dello standard tedesco LV 112. Scrive un passaggio del solito per i cavi Test di avvolgimento anche dopo 3000 ore di invecchiamento all'aria calda a 150 ° C. In base alla classe di temperatura C della ISO 6722 precedentemente richiesta, era sufficiente, a seconda dello spazio di installazione, che le guaine dei cavi resistessero all'invecchiamento dell'aria calda a 125 ° C per 3000 ore.

Rispetto alla ISO 6722, LV 112, oggi prevalentemente utilizzata, la rende anche più stringente per quanto riguarda la resistenza all'idrolisi ad alte temperature. Se ISO 6722 si accontenta di 1000 ore a 85 ° C e 85% di umidità relativa, LV 112 richiede anche una durata di servizio di 3000 ore.

Soluzioni specifiche per polimeri per la mobilità elettrica

Gli altri requisiti per rivestimento cavi sono quasi identici in entrambi i set di regole e regolata in questo materiali standard oggi disponibili. Questi includono resistenza al freddo, resistenza chimica e l'inibizione della crescita fungina e compatibilità con altri materiali contenuti nel cablaggio come nastri adesivi, guaina termorestringente e connettori.

Elastollan 785 A 10 HPM soddisfa i requisiti di Classe di temperatura D. e le norme più severe di LV 112 per la resistenza all'idrolisi. alternativa plasticache mostrano prestazioni comparabili sotto questo aspetto o sono notevolmente più costosi perché provengono da classi di temperatura ancora più elevate, oppure sono più complessi e quindi più costosi da lavorare. Quest'ultimo è particolarmente vero per le reti Materiale, che hanno anche gli svantaggi di non essere riciclabili e durante la spruzzatura Spine e gli anelli di tenuta causano problemi con la resistenza all'acqua.

Specifiche standard superato

In Prove a lungo termine In aria calda a 150 ° C, l'Elastollan 785 A 10 HPM mantiene in gran parte la sua elevata resistenza anche dopo 3000 ha 150 ° C. L'allungamento a rottura scende al 200% dopo questo tempo, ma è ancora molto al di sopra del valore richiesto da LV 112. Per superare la prova del cavo qui prescritta, è sufficiente un allungamento a rottura di circa il 50%.

Sempre secondo quello richiesto anche da LV 112 invecchiamento per 240 ha 175 ° C e anche dopo 6 ore a 200 ° C Allungamento alla rottura di Elastollan 785 A 10 HPM con 610 o 530% ancora lontano dalla parte della sicurezza. In confronto, la resistenza alla trazione diminuisce molto di più alle temperature più elevate. Tuttavia, questo è meno rilevante per le applicazioni dei cavi, poiché la resistenza del cavo è determinata dai materiali del conduttore e dalla schermatura.

Se conservato in aria calda a 85 ° C con un'umidità relativa dell'85%, l'allungamento a rottura del materiale aumenta addirittura dal 3000 all'690% nel periodo di 840 h. La forza residua dopo questa esposizione a lungo termine è ancora di 20 MP.

TPU in uso a produttori di cavi leader

Presso i principali produttori di cavi per autoveicoli, sono attualmente in corso i test dei clienti con la nuova guaina per cavi e in molti casi le sue specifiche e qualifiche stanno per Alta temperatura-Applicazioni via cavo appena avanti. Per i produttori di cavi, il comportamento nel test di avvolgimento è decisivo. Per fare ciò, avvolgono un cavo finito dopo l'invecchiamento con aria calda o lo stoccaggio in aria calda e umida attorno a un mandrino con circa lo stesso diametro del cavo. Il test si considera superato se il cavo non presenta crepe, deformazioni, incollaggi e variazioni di colore eccessive. I dati determinati nel laboratorio dei poliuretani BASF su barre di prova standard S2 sono pienamente confermati nelle loro dichiarazioni dalle prove pratiche.

Fatti e componenti da e per la produzione di batterie

Seguendo il Test di avvolgimento i produttori di cavi eseguono anche prove elettriche. La resistenza del volume specifico dell'isolamento in acqua salata all'10% deve essere almeno XNUMX⁹ W · m. Infine, un minuto, una tensione di 1000 V (o V 5000 con grandi sezioni) viene applicato, può verificarsi senza una ripartizione. Anche queste prove il Elastollan 785 A 10 HPM mantiene anche dopo invecchiamento a aria calda 3000 h ° C o 150 ore 3000 a ° C e si 85 85% di umidità relativa.

Il futuro cavo TPU

Oltre al "morbido" Elastollan 785 A 10 HPM con una durezza Shore A di 85, BASF Polyurethanes offre anche questo Elastollan significativamente più duro 754 D 15 HPM (durezza Shore D 53). A differenza del prodotto più morbido, consigliato per spessori di parete maggiori, come accade con cavi con guaina o batteria, l'Elastollan 754 D 15 HPM è adatto per l'isolamento del nucleo molto sottile. Sebbene questo prodotto raggiunga attualmente la resistenza al calore umido richiesta dalla ISO 6722 per 1000 h, deve comunque superare le 3000 h secondo il più rigoroso LV 112. Gli scienziati del laboratorio stanno lavorando per risolvere il problema il prima possibile.

Se necessario, possono anche costituire un ulteriore centro di ricerca impostazioni prive di alogeni e ritardanti di fiamma della famiglia HPM. Sono già disponibili masterbatch di colore e masterbatch di disattivazione del metallo, che consentono di regolare i materiali per adattarsi all'applicazione.

Le auto elettriche fare spazio non solo rappresenta un mercato importante per la famiglia HPM nuovo, ma anche aprire la serie 11er esistente un promettente futuro cavo di TPU. Quando il cavo di carica che riveste la ignifughi prodotti di questa serie avrà un ruolo più importante nel garantire la mobilità elettrica.