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Herstellung von für Elektrofahrzeuge optimierten Lagerkäfigen für die Automobilindustrie

Elektrofahrzeuge beschleunigen die Produktion von Elektrofahrzeugen, um der steigenden Nachfrage nach emissionsfreiem Transport gerecht zu werden. Da der globale ELEKTROFAHRZEUG Markt in den Nächster acht Jahren voraussichtlich eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 27,1 % verzeichnen wird – was dazu führt, dass bis 2029 fast 34 Millionen Elektrofahrzeuge auf den Straßen unterwegs sein werden – werden Metall-Material-Lösungen zunehmend durch fortschrittliche Thermoplaste ersetzt, um das Fahrzeuggewicht zu reduzieren und die Produktionskosten zu senken.

Im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren (VERBRENNUNGSMOTOR) sind ELEKTROFAHRZEUG Motoren leistungsstärker, was zu einem höheren Drehmoment und bis zu 30-mal schnelleren Lagerdrehzahlen führt. Dadurch erhöht sich der Mechanisch Spannung auf Wälz- und Kugellager, die das Getriebesystem des Fahrzeugs unterstützen. Lagerkäfige für Elektrofahrzeuge werden häufig aus Metall hergestellt, das hohem Drehmoment und Reibung, Betriebstemperaturen über 150 ° C und aggressiven Ölen standhält.

Aufgrund seiner leichten Struktur und seines zuverlässigen Preis-Leistungs-Verhältnisses wird Polyamid 66 zur Herstellung verschiedener Teile für die Automobilindustrie verwendet. Hohes Drehmoment und Reibung führen jedoch häufig dazu, dass PA66-Lagerkäfige an Bindenähten brechen – was zu einem Getriebeausfall führen kann. Obwohl zusätzliche Konstruktionsbemühungen die Haltbarkeit von PA66-Käfigen verbessern können, führen diese Prozesse oft zu dickwandigen Komponenten, die möglicherweise nicht richtig in die endgültigen Lager passen.  

Obwohl Polyetheretherketon (PEEK) leicht ist und eine hohe Widerstands gegen Drehmoment, Wärme und Chemikalien bietet, ist es teuer und muss in der Regel auf mindestens 350 °C erhitzt werden, um für Spritzguss verwendet zu werden. Um mehr Geschäft mit Herstellern von Elektrofahrzeugen und ihren Partnern zu erzielen, müssen Lagerkäfighersteller Thermoplaste einsetzen, die allen Leistungs-, Design- und Kostenproblemen gerecht werden, mit denen sie konfrontiert sind.

Die Stanyl® PA46 von Envalior ermöglicht es Herstellern, leichte, dünnwandige Komponenten zu liefern, die eine hervorragende Mechanisch Leistung im High-Spannung Automobilindustrie Anwendungen aufweisen. Die klassenbeste Steifigkeit, Ermüdungsbeständigkeit und Festigkeit der Bindenähte des Materials minimieren das Risiko, dass Teile aufgrund längerer Hitze und chemischer Einwirkung ausfallen. Stanyl PA46 ist nicht nur kostengünstiger als PEEK, sondern bietet auch einen hohen Durchfluss und schnelle Kristallisation Geschwindigkeiten, die die Zykluszeiten verkürzen und die Betriebskosten senken.

Hitze- und chemische Alterungstests bestätigen, dass Stanyl PA46 Lagerkäfige genauso gut oder besser funktionieren als PA66 und PEEK-Alternativen. Unser Team hat auch einen Stanyl PA46 Lagerkäfig mit deutlich dünneren Wänden entwickelt. Im Vergleich zu einem Standard-PA66-Käfig reduzierte die Stanyl PA46 Konstruktion die Verformung der Teile um 21 % nach Drehzahlen von bis zu 9.000 U/min.

Test- und Analysewerkzeuge

 Envalior hilft Kunden, zusätzliche Zeit und Geld durch umfassende Simulationstests der Teileleistung zu sparen. Wir bieten Moldflow-Analysedienste an, die wichtige Faktoren der Festigkeit wie Fließdynamik, Klemmtonnage, Bindenahtbildung und Faserorientierung genau vorhersagen. Da sich Lagerkäfige in der Regel während der Montage und während des Betriebs ausdehnen, bieten wir Finite-Elemente-Analysetests an, um sicherzustellen, dass die Teile die Anforderungen an die Haltbarkeit während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs erfüllen. Wir führen auch Getriebeöl- (ATF) und Ölimmersionstests für die Automobilindustrie durch, um zu überprüfen, ob die Käfige für die Umgebungsbedingungen, für die sie gebaut wurden, gut geeignet sind.

Durch die Kombination unseres Know-hows in Bezug auf Material und Design haben wir Automobilteilehersteller weltweit in die Lage versetzt, verschiedene Arten von Lagern mit strengen Leistungsanforderungen herzustellen. Im Jahr 2015 wurde Stanyl TW241F6 für die Herstellung komplexer ELEKTROFAHRZEUG Nadellagerkäfige ausgewählt, die eine verbesserte Dimensionsstabilität-, Temperatur Widerstand- und Schweißlinien Festigkeit erfordern. Ein anderer unserer Kunden nutzt Stanyl TW200F6, um Tandem-Ritzellager zu entwickeln, die einen sehr niedrigen Reibung-Koeffizienten und eine reduzierte Wälz Widerstand erreichen.

Innovationen aus Thermoplasten verändern die Produktionsprozesse von Autoteilen rasant. Bis 2026 wird der globale Markt für Polymere, die in der Herstellung von Elektrofahrzeugen verwendet werden, auf 27,3 Milliarden US-Dollar geschätzt. Bei Envalior entwickeln wir unsere Material Portfolios ständig weiter, um besser auf die Herausforderungen in Bezug auf Design, Leistung und Kosten unserer Kunden reagieren zu können.

Unsere Teams entwickeln auch biobasierte oder vollständig recycelbare Typen alles unserer Polymere, um unseren Partnern nachhaltige Lösungen anzubieten. Wir setzen uns für den Schutz des Planeten ein, indem wir unseren Kunden helfen, die Beziehungen zu Automobilindustrie Industrie führenden Unternehmen zu stärken und zuverlässigere und erschwinglichere Fahrzeuge mit sauberer Energie auf den Markt zu bringen.

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Veröffentlicht am

25 January 2022

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Kühle Elektrofahrzeuge mit fortschrittlichen Materialien für Thermomanagement

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ÜBER DEN AUTOR

Bill Senge

Leiter Marktentwicklung

Bill Senge ist derzeit Market Development Manager bei Envalior. In dieser Funktion ist er verantwortlich für die Identifizierung und globale Umsetzung neuer und verbesserter Lösungen für unsere Kunden, die das Spezialmaterialportfolio von Envalior nutzen. Bei Envalior hatte Bill seit mehr als 15 Jahren eine Vielzahl von kundenorientierten und Führung in den Bereichen Vertrieb, Marketing, Forschung und Technologie sowie Strategie inne. Vorherige seiner Karriere bei Envalior arbeitete Bill 12 Jahre lang in der Elektronik Industrie in den Bereichen Prozess-/Entwicklungstechnik und Management. Er erwarb seinen Bachelor-Abschluss in Chemieingenieurwesen an der Penn Bundesland University.

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