Precies dat Elektrische auto's en hybride voertuigen stellen bijzonder hoge eisen aan de kabelset en de Lijnen, die slechts in beperkte mate te vergelijken zijn met de tot nu toe gebruikelijke voertuigelektrische systemen. Dat moeten deze ook Kabel Door hoge spanningen tot 1000 volt en overeenkomstig hoge stromen zijn ze bestand tegen aanzienlijk hogere temperaturen dan hun voorgangers. BASF Polyurethaan gemaakt voor robuustheid Kabelmantel het assortiment thermoplastische polyurethanen (TPU) is uitgebreid met Elastollan 785 A 10 HPM (high performance materiaal). 

Inhoud van het technische artikel

• Kabelmantel groeit mee met de eisen
• Autofabrikanten leggen de lat hoger
  • Standaardvereisten ver overtroffen
• TPU in gebruik bij toonaangevende kabelproducenten
  • De TPU-kabel toekomst

Om aan de strengere eisen te voldoen Automotive kabels Om voldoende te zijn voor elektrische auto's en hybride aandrijvingen, moesten de onderzoekers in Lemförde een nieuw TPU-productieproces ontwikkelen en beproefde materialen van hogere kwaliteit gebruiken voor de selectie van grondstoffen en stabilisatoren. Op deze manier wisten ze een goede opbouw van de polymeerstructuur te realiseren in combinatie met een zeer effectieve weerstand tegen invloeden van buitenaf.

Kabelmantel groeit mee met de eisen

Producten uit de Elastollan 11-serie presteren al jaren goed als kabelmantel voor kabels en stekkerverbindingen in auto's, waaronder leidingen voor de ABS- en de ESP-Systeem. In de markt bekende typen zijn bijvoorbeeld 1185 A 10, 1185 A 10 M en 1195 A 10. De flexibele materialen zijn bestand tegen hoge mechanische belastingen, zijn trillingsbestendig, slijtvast en chemisch bestendig en garanderen een hoge functionele betrouwbaarheid. Dankzij deze eigenschappen konden ze zich vooral vestigen in de buurt van de as, in de wielkasten, in de motorruimte en in de installatieruimten in de buurt van de transmissie. Ook als het om accukabels gaat, waarderen ontwerpers de TPU, die desgewenst in een halogeenvrije, vlamvertragende uitvoering kan worden geleverd.

Afdichtingen voor accu's, aandrijfcomponenten en boordsystemen

Met de Elastollaan 785 A 10 PK Dit dienstenaanbod, dat geoptimaliseerd is voor het omhullen van autokabels, is nu ook beschikbaar voor de hoge temperaturen in elektrische / hybride auto's. Naast de aanzienlijk betere temperatuurbestendigheid in vergelijking met de producten uit de 11-serie, kenmerkt de TPU zich door een aanzienlijk lagere compressieset - met verder vergelijkbare mechanische eigenschappen.

Autofabrikanten leggen de lat hoger

In navolging van de trend naar elektrische of hybride voertuigen, maar ook vanwege de steeds hogere temperaturen in klassieke voertuigen met benzine- of dieselmotoren, hebben de Duitse autofabrikanten afgesproken om temperatuurklasse D van de Duitse LV 112-norm te gebruiken. Ze schrijft een passage van het gebruikelijke voor kabels Wikkel tests zelfs na 3000 uur veroudering met hete lucht bij 150 ° C. Volgens de voorheen vereiste temperatuurklasse C van ISO 6722 was het, afhankelijk van de installatieruimte, voldoende dat de kabelmantels 125 uur de veroudering van hete lucht bij 3000 ° C doorstaan.

In vergelijking met ISO 6722 maakt LV 112, dat nu overwegend wordt gebruikt, het ook strenger wat betreft hydrolysebestendigheid bij hoge temperaturen. Als ISO 6722 tevreden is met 1000 uur bij 85 ° C en 85% relatieve vochtigheid, heeft LV 112 ook een levensduur van 3000 uur nodig.

Polymeerspecifieke oplossingen voor e-mobiliteit

De overige vereisten voor kabelmantel zijn grotendeels identiek in beide sets regels en zijn standaard voor de materialen die voor dit doel worden aangeboden. Deze omvatten ongevoeligheid voor kou, mediaweerstand en remming van schimmelgroei, evenals compatibiliteit met andere materialen in de kabelset, zoals plakband, krimpkous en connectoren.

De Elastollan 785 A 10 HPM voldoet aan de eisen van Temperatuurklasse D. evenals de strengere voorschriften van LV 112 voor weerstand tegen hydrolyse. alternatief kunststoffendie in dit opzicht vergelijkbare prestaties laten zien, zijn ofwel aanzienlijk duurder omdat ze uit nog hogere temperatuurklassen komen, ofwel zijn ze complexer en daarom duurder om te verwerken. Dit laatste geldt vooral voor netwerken Materieel, die ook de nadelen hebben dat ze niet recyclebaar zijn en bij het spuiten Stekkers en doorvoertules veroorzaken problemen met de waterbestendigheid.

Standaardvereisten ver overtroffen

In Langdurige proeven In hete lucht van 150 ° C behoudt de Elastollan 785 A 10 HPM zijn hoge sterkte ook na 3000 uur bij 150 ° C grotendeels. De rek bij breuk daalt na deze tijd tot 200%, maar is nog steeds ver boven de waarde vereist door LV 112. Om de hier voorgeschreven kabeltest te doorstaan, is een rek bij breuk van ongeveer 50% voldoende.

Ook volgens degene die ook vereist is door LV 112 veroudering 240 uur bij 175 ° C en zelfs na 6 uur bij 200 ° C Verlenging bij pauze van de Elastollan 785 A 10 HPM met 610 of 530% nog ver aan de veilige kant. Ter vergelijking: de treksterkte daalt veel sterker bij de hogere temperaturen. Voor kabeltoepassingen is dit echter minder relevant, aangezien de sterkte van de kabel wordt bepaald door de geleidermaterialen en de afscherming.

Bij opslag in hete lucht bij 85 ° C met een relatieve vochtigheid van 85% neemt de rek bij breuk van het materiaal zelfs toe van 3000 tot 690% over een periode van 840 uur. De reststerkte na deze langdurige blootstelling is nog steeds 20 MP.

TPU in gebruik bij toonaangevende kabelproducenten

Bij toonaangevende autokabelfabrikanten worden momenteel klanttests uitgevoerd met de nieuwe kabelmantel, en in veel gevallen staat de specificatie en kwalificatie voor Hoge temperatuur-Kabeltoepassingen net voor. Voor kabelfabrikanten is het gedrag in de wikkeltest doorslaggevend. Hiervoor wikkelen ze een afgewerkte kabel na veroudering met hete lucht of opslag in warme, vochtige lucht om een ​​doorn met ongeveer dezelfde diameter als de kabel. De test is geslaagd als de kabel geen barsten, geen vervormingen, geen kleven en geen overmatige kleurveranderingen vertoont. De gegevens bepaald in het laboratorium van BASF Polyurethanes op S2 standaard teststaven worden volledig bevestigd in hun verklaringen door de praktische tests.

Feiten en componenten van en voor batterijproductie

Volgens de Wikkeltest de kabelfabrikanten voeren ook elektrische tests uit. De specifieke volumeweerstand van de isolatie in één procent zout water moet minimaal 10 zijn⁹ W · m zijn. Ten slotte wordt een spanning van 1000 V (of 5000 V voor grotere doorsneden) gedurende één minuut aangelegd, waardoor er geen storing kan optreden. De Elastollan 785 A 10 HPM is ook bestand tegen deze tests, zelfs na 3000 h hete lucht veroudering bij 150 ° C of 3000 h bij 85 ° C en 85% relatieve vochtigheid.

De TPU-kabel toekomst

Naast de "zachte" Elastollan 785 A 10 HPM met een Shore A hardheid van 85 biedt BASF Polyurethanes dit ook aan aanzienlijk harder Elastollan 754 D 15 HPM (Shore D hardheid 53). In tegenstelling tot het zachtere product, dat bij grotere wanddiktes wordt aanbevolen, zoals bij ommantelde of accukabels, is de Elastollan 754 D 15 HPM geschikt voor zeer dunne aderisolatie. Dit product bereikt momenteel de weerstand in vochtige hitte vereist door ISO 6722 gedurende 1000 uur, maar het moet nog steeds de 3000 uur doorstaan ​​volgens de strengere LV 112. De wetenschappers in het laboratorium werken eraan om dit zo snel mogelijk op te lossen.

Indien nodig kunnen zij ook een verdere onderzoeksfocus vormen halogeenvrije, vlamvertragende instellingen van de HPM-familie. Color masterbatches en metal deactivator masterbatches zijn al beschikbaar, waardoor de materialen kunnen worden aangepast aan de toepassing.

Trouwens, elektrische auto's zijn niet alleen een belangrijke markt voor de nieuwe HPM-familie, maar openen ook een veelbelovende toekomst voor de TPU-kabel voor de bestaande 11er-serie. Als bekleding van laadkabels zullen de vlamvertragende producten van deze serie een verdere belangrijke rol spelen bij het waarborgen van elektromobiliteit.