Die diesjährige Performance Polyamides Konferenz, die von Applied Market Information (AMI) in Troy, Michigan, veranstaltet wurde , befasste sich mit den neuesten technischen Materialentwicklungen und Markttrends in der Automobilindustrie, Elektronik und Haushaltsgeräte. Dr. Tamim P. Sidiki, Global Marketing Director bei Envalior, präsentierte, wie aktuelle und zukünftige Trends in den Märkten für Elektronik und Automobilindustrie Polyamide aufprallen lassen.

Sidiki sprach über die Geschwindigkeit, mit der die Technologie voranschreitet. Von 2000 bis 2007 lag der Fokus auf einer Digital-First-Umgebung; Von 2007 bis 2017 lag der Fokus auf einer Mobile-First-Umgebung; und ab 2017 und darüber hinaus übernimmt Künstliche Intelligenz (KI) die Führung.

Als ein spannendes Beispiel in der Welt der Elektronik präsentierte Sidiki Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR). In der Regel werden VR- und AR-Geräte über zwei oder drei Kabel mit einem Computer verbunden. Vor kurzem hat die Verbinder Industrie beschlossen, einen neuen Standard Virtual Link zu entwickeln, um diese Steckverbinder in einen USB-C-Verbinder zu integrieren, der eine höhere Leistung als USB 2.0 oder 3.0 und eine Wand Dicke von nur 0,18 mm hat.

Obwohl USB-C für Verbraucher bequem zu verwenden ist, besteht das Risiko von Verbindern, die durch Lichtbögen und damit verbundene Kurzschlüsse aufgrund von Tracking verursacht werden. CTI- und V0-Leistung bei dünnen Wänden werden zum Schlüssel für die Produktzuverlässigkeit.

Kunststoffe mit hoher CTI-Isolierung verringern das Risiko von Steckverbinderausfällen – Konstrukteure haben drei Alternativen zur Auswahl, wenn es darum geht, die Sicherheit von Verbindern zu erhöhen:

• Abstand kriechen: Während die Rastergröße und die minimale Dicke des isolierenden Kunststoffs definiert sind, kann der Kriechabstand (entspricht dem tatsächlichen Oberflächenabstand zwischen zwei Stiften) künstlich vergrößert werden, wenn das Design des Verbinders eine solche Flexibilität ermöglicht.
• Umweltverschmutzungsgrad: Die Reduzierung der Umweltverschmutzung wie Staub, Schweiß oder Feuchtigkeit auf Verbinderebene verringert das Risiko der Nachverfolgung, erfordert jedoch eine zusätzliche Abdichtung.
• Material mit höherer CTI-Isolierung: Materialien mit hohem CTI sind die praktikabelste Lösung, um die Sicherheit des Endprodukts zu erhöhen. Ziel ist die Klasse SPS 0 mit CTI 600 und höher.

Trends bei autonomen und Elektrofahrzeugen

Sidiki sprach auch über die Disruption der Automobilindustrie Industrie – die Technologie ist der Katalysator der Evolution für eine Industrie, die seit den frühen 1900er Jahren keine massiven Veränderungen erlebt hat.  

"Heute durchläuft die Automobilindustrie Industrie einen radikalen Wandel – die Geschwindigkeit des technologischen Wandels ist rasant und bald wird es mehr Elektrofahrzeuge (ELEKTROFAHRZEUG) und teilautonome Fahrzeuge auf den Straßen geben", sagte Sidiki. "Schließlich wird es verschiedene Antriebsstränge geben, darunter Brennstoffzellen mit Wasserstoffantrieb und vollständig autonome Fahrzeuge, die alles mehr Elektronik in die Automobile integrieren."

Die Trends der Automobilindustrie Industrie sind Vernetzung und Elektrifizierung, Zuverlässigkeit und Sicherheit, Mobilitätskonzepte und die zunehmende Komplexität von Anwendungen. Zukünftige Technologien der Automobilindustrie werden sich auf umweltfreundliche Materialien (halogenidfrei und nichtionisch), Flammschutz (FR), EMI-Abschirmung, integrierte Elektronik, wasserdichte Elektronik, Thermomanagement, Metall/Kunststoff und fortschrittliche Verbundwerkstoffe konzentrieren.

Bei Elektrofahrzeugen wünschen sich die Verbraucher eine größere Reichweite, daher wird eine größere Batteriekapazität benötigt. Bei 800 Volt sind 80% des Ladevorgangs in 20 Minuten erledigt, was eine akzeptable Zeitspanne ist. Die Qualität und das Risiko des Aufladens der Batterie werden jedoch zu einem Problem.

"Bei reinen Verbrennungsmotoren kann ein Feuer grundsätzlich nur entstehen, wenn es einen Crash oder eine externe Brandquelle gibt", erklärt Sidiki. "Mit einem Elektrofahrzeug ändern Sie den Betrieb des Autos, es wird in einer Garage aufgeladen, und niemand schaut zu - Sie sind möglicherweise außer Haus oder schlafen, so dass das Risiko, dass etwas passiert, wie ein Feuer, während das Auto in der Garage aufgeladen wird, plötzlich steigt."

Heute wird FR für die Automobilindustrie Industrie durch die Fluchtzeit definiert, die benötigt wird, um aus einem Fahrzeug auszusteigen, und da die Fluchtzeit minimal ist – alle Sie müssen nur die Autotür öffnen und aus dem Fahrzeug aussteigen – gibt es keine Gesetzgebung, die die Verwendung flammhemmender Materialien in Autos vorschreibt. Da an noch höheren Spannungssystemen geforscht wird – China arbeitet an Ladesystemen bis zu 1.500 Volt und in Europa wird derzeit die Infrastruktur für 800 Volt ausgerollt – wird eine Zeit kommen, in der Gesetze geschaffen werden können, die flammhemmende Materialien in Automobilen vorschreiben.

"Ein Auto wird wie ein unbeaufsichtigtes Gerät behandelt", erklärt Sidiki. "Dies wird kein einfacher Übergang sein, da flammhemmende Materialien mehr kosten und eine geringere Leistung und ein höheres Gewicht haben, so dass es für Designer sehr kontraproduktiv sein wird, aber der Risikofaktor ist viel zu groß. Eine erhöhte Menge an Hochleistungs-Elektronik zusammen mit der Hochspannungselektrifizierung und dem unbeaufsichtigten Laden wird die FR-Messlatte für Automobile höher legen.

Außerdem sind die verfügbaren Kunststoff derzeit auf maximal 600 Volt CTI begrenzt und die meisten Geräte, die zum Testen von CTI verwendet werden, gehen nur bis zu 600 Volt. Dies hielt Envalior jedoch nicht davon ab, spezielle ForTii und Akulon Compounds mit extremen CTI-Werten zu entwickeln, die den kommenden Anforderungen an höhere Sicherheit und Zuverlässigkeit gerecht werden. Diese Materialien wurden kürzlich auf den Markt gebracht und stoßen auf eine hohe Anziehungskraft von führenden Tiers und OEMs der Automobilindustrie.

Bis heute sind ForTii und Akulon von Envalior die einzigen Materialien, die CTI >> 600 V bestehen:

• ForTii TX1 (V0@0,4 mm): CTI = 900 V
• ForTii T11 (V0@0,2 mm): CTI = 825V
• Akulon SG-KGS6/HV = 700V

Diese höheren CTI-Werte bieten ein zusätzliches Maß an Sicherheit und geben Produktingenieuren darüber hinaus die Möglichkeit, ihr Verbinder- und Ladesteckerdesign weiter zu miniaturisieren, ohne die Sicherheit zu gefährden.

Um ForTii und Akulon Materialien zu Suchen, besuchen Sie plasticsfinder.envalior.com. Bei Fragen oder technischen Anfragen besuchen Sie dsm.com/contactdep.