Elektrofahrzeuge können auch kabellos geladen werden. Dabei findet der Energieaustausch zwischen einer im Boden positionierten Induktions- und einer im E-Auto montierten Empfängerspule statt. Um die Spulen vor Beschädigungen zu schützen, eignen sich glasfaserverstärkte und flammgeschützte Polyamide 66, wie das Beispiel eines serienreifen kabellosen Ladesystems zeigt.

Kabelloses Laden könnte die Reichweite von E-Autos und somit die Akzeptanz der Elektromobilität erhöhen.

Flammgeschütztes Polyamid für induktive Ladesysteme

Elektromobilität

Mobilität

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Technische Kunststoffe

Ohne Kabel dank passender  Compounds

Der PA-Markt ist im Umbruch. Neue Themen sind in den Fokus gerückt. Die PA-Sparten verschiedener Hersteller haben außerdem den Besitzer gewechselt.

PA ist weiterhin einer der wichtigsten technischen Kunststoffe im Automobilbau und findet dort vielfältigen Einsatz. Das gilt nicht nur für klassische Verbrenner, sondern wird auch volumenmäßig bei Elektroautos der Fall sein.

Polyamid (PA): Elektromobilität und Nachhaltigkeit treiben die Entwicklungen

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe.de

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Doppelter Wandel bei Polyamid

Das Langfaser-Thermoplast-Direktpressen bietet sich für die Herstellung von großflächigen Bauteilen für E-Autos. Diese stellen jedoch hohe Anforderungen an das verwendete Material. Zwei speziell für das Verfahren entwickelte Typen erfüllen diese Anforderungen.

Großflächige Bauteile wie der Batteriedeckel im Bild lassen sich sehr gut im Langfaser-Thermoplast-Direktpressen fertigen. Für das Verfahren bieten sich darauf optimierte Materialien wie das PA66 Mobius 555 FR GF50 von Invista an. 

PA66 für flammgeschützte, großflächige LFT-D-Bauteile

Pressen von Kunststoffen

Schneller zu sicheren Batteriegehäusen

Flammschutz wird im E&E-Bereich stark nachgefragt. Lanxess hat dafür ein halogenfreies Additiv für glasfaserverstärkte Kunststoffe entwickelt.

Das Flammschutzmittel wurde primär für den Schutz von Bauteilen im E&E-Bereich entwickelt.

Mit phosphorbasiertem Additiv UL 94 V-0 erreichen

Flammschutzmittel

Additive

Flammschutz für E&E-Compounds

Mit richtigen Materialien bei Elektrofahrzeugen in der Produktion und während der Nutzungsphase CO2-Emissionen einsparen.

Der Wechsel vom Verbrennungs- zum Elektromotor bietet nicht nur Herausforderungen, sondern auch Chancen. Aufgrund der veränderten Anforderungen lassen sich an vielen Stellen etwa durch Materialwechsel CO2-Emissionen einsparen.

Mit richtigen Materialien bei Elektrofahrzeugen in der Produktion und während der Nutzungsphase CO2-Emissionen einsparen.

Mit passenden Materialien und Daten den Wandel hin zur Elektromobilität gestalten

Compound

Polypropylen-Compound

Polypropylen

Doppelt nachhaltigere E-Autos

Auch bei Bauteilen aus technischen Kunststoffe sollen die CO2-Emissionen sinken. Ascend hat dafür auf der K 2022 PA mit hohem Recyclinganteil vorgestellt.

Auch im PA-Bereich steigt das Interesse an Rezyklaten. Ascend bietet deshalb künftig Typen mit bis zu 100 % Recyclinganteil an.

Geringerer CO2-Fußabdruck

Kunststoff-Rezyklat

Kreislaufwirtschaft

PA mit bis zu 100 % Rezyklatanteil

Für die zunehmend verbreiteten 800-V-Antriebe von E-Autos sind spezielle Kunststoffe notwendig. Eine nachhaltige Möglichkeit stellt etwa biobasierte PPA dar.

Biobasiertes PPA für Wechselrichter von Elektrofahrzeugen

Elektromotoren

Antriebe

Elektronik

Schneller und nachhaltiger laden

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Ein Austausch in Pandemiezeiten: Coronabedingt fand das Kunststoffe-Expertengespräch rein digital statt. Dr. Matthias Scheibitz (oben links), Jürgen Luderer (oben rechts), Dr. Ingo Sartorius (unten links), und Dr. Karlheinz Hausmann (unten rechts) diskutierten dabei über die aktuelle Situation und die zukünftigen Trends bei Kunststoffen

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Polybutylenterephthalat

Verpackungsmaterial

Logistik

Automotive

Polyethylen

Streifinger, Florian

Recycling

Umweltmanagement

Polyvinylchlorid

Standardkunststoffe

Polyethylenterephthalat

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

Der Wechsel vom Verbrennungs- zum Elektromotor bedeutet für die Kunststoffindustrie einige Unwägbarkeiten. Elektrische Antriebe stellen teilweise gänzlich andere Anforderungen an die Materialien. Welche das konkret sind, kristallisiert sich mit der zunehmenden Verbreitung entsprechender Fahrzeuge immer stärker heraus. Ein Überblick über die wichtigsten Änderungen.

Nicht nur der Motor und die Energiebereitstellung verändern sich beim Übergang von Verbrennungs- auf Elektrofahrzeuge. Auch bei Materialien gilt es, neue Wege zu gehen 

Flammschutz, Wärmebeständigkeit und Kriechstromfestigkeit in Elektrofahrzeugen

Kfz-Elektronik

Kunststoffe

Photonik

Optik

Elektronische Bauelemente

Leistungselektronik

Hochleistungskunststoffe

Antreiber der Elektromobilität

Gerade bei hochwertigen Polymeren lohnt sich die Wiederverwendung von Produktionsabfällen. Ein Forschungsprojekt konnte nun Zweifel daran ausräumen, dass Anteile an rezyklierten Kunststoffen von mehr als 25 % die Eigenschaften der Bauteile zu sehr schwächt.

Sicherungsträger müssen flammgeschützt werden. Reiher verwendet für seine Modelle ein mit rotem Phosphor flammgeschütztes, mit 25 % Glasfasern verstärktes PA 66

16:9

Mehr als ein Viertel Polyamid-Produktionsabfälle für das Spritzgießen verwenden

Recycling flammgeschützter  Produktionsabfälle

Metallersatz durch Polyamide (PA) senkt das Gewicht und die Kosten von Bauteilen. Zudem haben Entwickler mehr Freiheiten im Design. Eine neue Reihe von PA 6 mit höherer Steifigkeit und Festigkeit bietet sich nicht nur für die Substitution von Metallen an, sondern kann auch PA 66 ersetzen.

Ein 3-Punkt-Biegeversuch zeigte, dass die maximal notwendige Brucharbeit bei den Ultramid-XP-Typen die von vergleichbaren PA-6- und PA-66-Typen übersteigt 

Spezielle Polyamide 6 erreichen die Eigenschaften von Polyamid 66

Fahrzeugbau

Metallersatz durch verbesserte Polyamide

Trotz alternativer Mobilitätskonzepte, ist der Wunsch nach einem eigenen Fahrzeug nach wie vor groß. Da hochwertige und nachhaltige Materialien die Kaufentscheidung des Endkunden beeinflussen, kommen im Innenraum von Fahrzeugen neuentwickelte Polymere zum Einsatz.

Auch mit glasfaserverstärkten Kunststoffen lassen sich optisch ansprechende Oberflächen gestalten. Das zeigt beispielsweise das PP SoForm 

Der Wunsch nach ansprechenden Oberflächen und einer höheren Nachhaltigkeit treibt die Materialentwicklungen im Fahrzeuginterieur voran

Kunststofffasern

Verstärkungsstoffe

Erfolgsfaktor Optik

Erfahrungen aus der Metallbearbeitung lassen sich nicht unbedingt auf Kunststoffe übertragen. Das musste der Hersteller eines gefrästen Kunststoffbauteils schmerzlich erfahren. Mit den üblichen Spanverfahren konnten die notwendigen Toleranzen nicht eingehalten werden. Durch einen eigens entwickelten Prozess gelang die Herstellung aber schließlich.

Das Spanen von Kunststoff kann eine Herausforderung sein. Vor allem, wenn die Ansprüche an die Toleranzen sehr hoch sind, wie bei diesem Teil für einen Pilotenhelm

Schneller und genauer: HSC-Fräsen von technischen Kunststoffen

Fräsen

Spanende Verfahren

Werkstückspanntechnik, spanend

Spanntechnik

Höhere Präzision beim Spanen

Der US-amerikanische Compoundeur Teknor Apex hat drei halogenfrei flammgeschützte, glasfaserverstärkte Polyamid-Compounds (PA) mit V-0-Klassifizierung vorgestellt.

Beispielanwendung Motorabdeckung in der Automobilindustrie

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Glasfaserverstärkt und halogenfrei flammgeschützt

Der Werkstoffhersteller Solvay bietet ab sofort eine Serie teilweise biobasierter Polyphthalamid-Compounds (PPA) an. Sie firmieren unter dem Namen Amodel Bios und wurden speziell für Elektro- und Elektronikanwendungen in der Elektromobilität entwickelt. Dem Unternehmen zufolge stammt der erneuerbare Rohstoffanteil aus Quellen, die nicht in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln stehen. Das Polymer soll außerdem zu 100 % mit erneuerbarer Energie hergestellt werden.

Teilbiobasiertes PPA für Elektrofahrzeuge

Technische und Hochleistungskunststoffe als Alternativen für Metalle sind einer der Schwerpunkt am K-Messestand von Lehvoss. Sie wurden unter anderem für Komponenten von Fahrrädern entwickelt.

Darunter sind hochfeste Werkstoffe mit Glasfaser- und Carbonfaserverstärkung für Struktur- und Anbauteile, tribologisch optimierte Werkstoffe zur Minimierung von Verschleiß und Reibung oder für den Trockenlauf sowie Rezyklate von technischen Kunststoffen zur Verringerung des CO2-Fußabdrucks.

Alle Werkstoffe eignen sich dem Unternehmen zufolge sowohl hinsichtlich der technischen Leistungsfähigkeit, der Bauteiloptik und der Designfreiheit als auch in Bezug auf die Gesamtkosten und des CO2-Fußabdrucks zur Substitution von Metallen. Sie sollen Konstrukteure die Möglichkeit geben, bisher ungenutzte Potenziale bei der Bauteilentwicklung, Festigkeit und Gewichtsreduzierung auszuschöpfen. Die Compounds sind dafür laut Lehvoss in puncto Beständigkeit und Festigkeitsniveau Metallen gegenüber gleichwertig oder zum Teil sogar überlegen.

Wie sich die Materialien in der Praxis schlagen, führt das Unternehmen an seinem Stand anhand einiger Beispiele vor. Zu sehen ist etwa eine gemeinsame Fertigungsdemonstration von Lehvoss und Feschd. Bei dieser wird ein Smartphonehalter für Fahrräder aus dem Recyclingwerkstoffes Luvotech eco PA66-GF50-HS-BK gefertigt. Das Material verfügt dem Unternehmen zufolge über einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck als Neuware. Alle Teile des Halters lassen sich außerdem austauschen beziehungsweise ersetzen und in den Kreislauf zurückführen.

Gezeigt wird außerdem eine gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) entwickelte Tretkurbel für Fahrräder. Ihr additiv gefertigter Kern besteht aus Luvocom 3F PAHT CF 9742 BK. Der Demonstrator soll das Potenzial der 3D-Skelett-Wickeltechnik (3DSW) für Leichtbauanwendungen verdeutlichen, die komplexe Wechselwirkungen von Zug-, Druck- und Torsionsbelastungen erfordern.

Zu sehen ist auch ein aufpumpbarer Fahrradsattel des österreichischen Herstellers Blobber. Er ist bis 1,2 bar aufpumpbar und wurde mit einem Kern aus Luvosint TPU gefertigt. Der Sattel wird dabei auf Basis von zwei Produktionsverfahren hergestellt: Im ersten Schritt wird der Einleger, der als Dämpfungselement fungiert, gesintert, im zweiten wird die Polyurethan-Vergusstechnik angewandt.

Stark erweitert hat Lehvoss außerdem sein Angebot an langfaserverstärkten Thermoplasten. Die Luvocom-LFT-Reihe wurde ebenfalls für den Metallersatz aber auch für strukturelle Bauteile entwickelt. Die auf der Messe vorgestellten Modifizierungen verfügen dem Unternehmen zufolge über eine verbesserte Schlagzähigkeit, Einfärbbarkeit und Oberflächenbeschaffenheit. Zu sehen ist das unter anderem anhand eines Griffs für die Betankungsdüse von Flugzeugen. Er besteht aus dem hochbelastbaren, schlagzähen Werkstoff Luvocom LFT PA66-GF30, einem langfaserverstärkten Polyamid (PA). Das Material bietet Lehvoss zufolge eine hohe Schlagzähigkeit auch bei extremer Kälte und eine sehr gute Einfärbbarkeit.

Lehmann & Voss & Co.  

https://www.lehvoss.de

Der Smartphonehalter besteht aus recyceltem PA66 und wurde mit 50 % Glasfasern verstärkt.