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【企业】AKRO安科罗创新材料解决方案应对汽车行业新挑战

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近年来,无论传统汽车和新能源汽车的更新和迭代速度如何,更安全,更舒适,更轻的重量已成为汽车制造商提高产品实力的首要任务。本文重点介绍AKRO Ankero为汽车零部件制造商提供汽车电子,底盘,内饰和外部应用的创新材料解决方案。

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新型电中性材料的预防性故障,有效防止电化学腐蚀

随着汽车电气模块的设计变得越来越复杂,尺寸越来越小,导致能量密度增加和温升增加。有时即使由于电化学腐蚀,重要功能也会失效并造成损失。塑料作为影响电化学腐蚀的重要因素之一,已成为汽车制造商及其供应商面临的主要任务。

在汽车工业中,控制系统的壳体和部件及其连接器通常由聚酰胺制成。聚酰胺的热老化长期稳定,因此由铜或碘化钾制成的系统已成功使用多年。然而,卤素稳定剂具有决定性的弱点,并且卤素,特别是碘和溴被认为对金属材料的化学配合是有害的。近年来还引入了其它稳定剂,它们可有效地防止在高达150℃的温度下由热氧化引起的聚酰胺降解。

在汽车领域,电气元件的大部分损坏通常是由电化学腐蚀引起的。如果塑料和金属之间也发生这种反应,相应的汽车功能可能会失效。有效预防此类故障是汽车制造商及其供应商面临的巨大挑战之一。由于车辆中使用的电子元件数量不断增加以及低成本电机的并行开发,这个问题在未来几年将变得更加重要。 AKRO Ankero解决了这个问题,开发了一系列新的电中性聚酰胺产品,含有热稳定剂和润滑剂,不含卤素和金属盐。该产品系列以其电气中性命名,后缀为“EN”。

此外,该系列还具有不同比例的增强等级,玻璃纤维增强高达50%。产品组合通过不同客户指定的不同级别进行丰富。在新配方的开发中,主要特征是该材料不含碘和溴。为此目的开发的高分辨率分析方法证实溴或碘含量小于1ppm。每批生产的材料的结果可以提供给客户。

在未来的汽车应用中,经过验证的无卤聚酰胺将变得越来越重要。塑料材料和添加剂制造商必须调整其机器和分析设备,以满足未来对电中性化合物的需求,使客户能够从技术成熟的产品中受益。丢弃配方中的材料是不够的。先进的分析技术和良好的生产规范确保不允许这些有害物质进入生产阶段。

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玻璃纤维增强尼龙辅助SUV转向平面轴承满足材料挑战

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同时,由于尼龙材料的吸水性,如果转向平面轴承的密封不够好,水分会慢慢穿透平面轴承,导致转向异常甚至失效。因此,轴承制造商将使用热塑性弹性体TPU或TPE涂覆尼龙来实现密封,但由于硬塑料和软塑料的表面能不同,即使通过双色注塑成型,优化了物理锁定,甚至粘合剂等工艺,两种材料之间的粘合效果仍不理想。关于网络上各种型号的转向平面轴承的异常噪声已经有大量的抱怨,这表明这个问题是一个很大的挑战。

由于转向平面轴承的作用非常重要,因此材料要求非常严格。因此,当一个着名的日本汽车品牌正在设计其新SUV的转向系统时,由于SUV自身的重量,其扁平轴承的负载要求远高于普通汽车,因此制造商对如何找到一个满意。侧面所需的材料更令人头疼。

最后,AKRO Ankero帮助SUV模型解决了通过测试和开发转动平面轴承的材料挑战。 Ancorro AKRO-PLASTIC的玻璃纤维增强尼龙从三个方面带来客户价值:

满足严格的强度要求。在这款SUV车型中,AKRO Ankero的材料采用注塑成型,以生产平面轴承。采用60%玻璃纤维增强材料,材料具有超高强度和低蠕变。特别是,重要的是要强调Ancorro的60%玻璃纤维增强材料具有21000MPa的干拉伸模量。

满足产品外观的高要求。 60%玻纤增强,如何保持注塑件光滑的外观,无浮动纤维也是一项技术挑战。 Ankero的AKRO-PLASTIC注塑产品对浮动纤维完全不可见,对产品外观要求极高的制造商也非常满意和认可。

解决了与TPE涂层材料粘合的问题。 AKRO开发的特殊尼龙材料成功解决了TPU,TPE和尼龙粘接紧密的问题,不需要特殊的改性TPU/TPE规格。即使在高温和低温测试环境中,也可以保持良好的粘合性。这些特殊的尼龙规格涵盖了从尼龙6到尼龙66,玻璃纤维,玻璃珠,矿物粉甚至碳纤维增强填料的行业。

一种具有成本效益的高性能碳纤维增强热塑性材料

碳纤维在需要轻质,高强度性能的部件应用中具有很大的优势。虽然碳纤维几十年前已经在工业上生产,但其高昂的价格阻碍了碳纤维增强热塑性塑料的应用。

Ankero开发了AKROMIDCF产品组合,其中包括热塑性聚酰胺作为基材,可将碳纤维负载从10%修改为40%,并且还可满足与其他增强材料混合的特殊要求。

比较碳纤维增强聚酰胺与常规玻璃纤维增强聚酰胺的机械性能,已发现碳纤维的使用可显着降低增强填料含量并实现类似性能。因此,使用碳纤维进行加固可以显着减轻部件的重量而不影响部件的性能。

ICF改性材料的性能与传统碳纤维复合材料相当,价格低得多。这使得可以使用由于材料的高成本而以前不可行的应用。特别地,现在可以用具有较低负载的ICF改性材料代替高玻璃纤维增强改性材料,或者在碳纤维增强热塑性塑料的现有应用中使用成本有效的ICF材料以降低成本。

在燃料加载的部件中,出于安全原因需要一定水平的导电性。 Granvin的AFT Automotive GmbH生产用于静电消散燃料系统的插入式配件(图1),由MKS Kunststoff-SpritzguβGmbH制造,采用耐高温材料AKROMIDT1CGM 15/10 S1。该材料是玻璃纤维和碳纤维的结合,抗冲改性PPA复合材料,具有静电放电功能和高机械性能,使得快速连接接头具有复杂的锁定和装配能力。

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图1由耐高温材料AKROMID制成的快接接头? T1 CGM 15/10 S1

碳纤维增强材料甚至可以制造最复杂的视觉组件。所有汽车中的空调通风叶片几乎相同,通常带有水平叶片,由于其功能要求,它们必须具有高刚性。这些部件也属于汽车乘员的直接视野范围,应满足仪表板设计要求,特别是在质量方面。因此,塑料部件的外观质量非常高,特别是如果需要额外的喷涂步骤。使用超高刚度AKROLOYPARAICF 40黑色(6128)材料(杨氏模量约40 GPa),Kronach-Neuses的Schneider Group博士的出风口叶片不仅满足技术要求,而且具有出色的表面质量(图。 2)。这些出风口叶片目前用于BMW 7系(参数图片)。

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图2由超高刚度AKROLOYPARAICF 40黑色(6128)材料制成的出风口喷嘴

ICF改性材料的应用不仅具有重量轻,强度高等优良技术性能,而且具有高质量表面的可能性。“轻巧美观的结构”。