Düsseldorf, 15. Oktober 2024 – Bei der Herstellung von Elektrofahrzeugen (EVs) besteht eine hohe Nachfrage nach Halogenfrei, flammhemmenden Compounds auf Basis von Polybutylenterephthalat (PBT, die im Test UL 94 Entflammbarkeit die höchste V-0-Klassifizierung erreicht haben. Zwei neue Compounds von Envalior erfüllen diese Anforderung. Pocan® BFN4232HR ist beispielsweise speziell für Hochvolt-Anwendungen in Elektrofahrzeugen konzipiert, wie z. B. Steckverbinder und Komponenten im Ladesystem. Während Pocan® BFN4221Z für Gehäuse von Komponenten wie Leistungskondensatoren sowie Stromschienen, Steckverbindern und Steckdosenleisten konzipiert ist. Envalior präsentiert die neuen Compounds während der Fakuma 2024 auf dem Messegelände Friedrichshafen in Halle B4, Stand 4302, vom 15. bis 19. Oktober 2024.
"Wir haben unser Portfolio an Produkte in diesem Bereich um zwei Material Varianten erweitert, Pocan® BFN4232HR und Pocan® BFN4221Z, die darüber hinaus weitere Vorteile wie Hydrolyse-Widerstand, Tracking-Widerstand und einfache Verarbeitung sowie eine optimale mechanische Eigenschaften bieten", erklärt Lucas Lichius, Global Product Manager bei PBT.
Klasse 3 Einstufung im USCAR-Hydrolysetest
Pocan® BFN4232HR ist speziell für Hochvolt-Anwendungen in Elektrofahrzeugen konzipiert, wie z. B. Steckverbinder und Komponenten im Ladesystem. Das Compound erreicht die Klasse 3 in Probentests, die auf den strengen Langzeithydrolysetests der US Society of Automobilindustrie Engineers (SAE/USCAR-2 Rev. 7) basieren. Dies zeigt, dass Bauteile aus dem Material sehr widerstandsfähig sind und auch in heißen und feuchten Umgebungen problemlos ihren Dienst verrichten können.
"Das gute Ergebnis im USCAR-Test ist alles umso bemerkenswerter, als halogenfreie Flammschutzadditive normalerweise den Widerstand von PBT reduzieren", sagt Lichius.
Top Ergebnisse bei Tracking Widerstand Tests
Die V-0-Klassifizierung im UL 94-Test (Underwriters Laboratories Inc) für das neue Produkt gilt für Probendicken bis hinunter zu 0,75 Millimetern und ist bereits auf der UL Yellow Card unter "Allen Farben" aufgeführt. Dies ist wichtig, da Hochvoltkomponenten aus Sicherheitsgründen und zur Erleichterung der Montage in der Regel in unterschiedlichen Farben gekennzeichnet sind. Ein weiterer Vorteil des Materials ist sein hoher Widerstand. In der Farbe Orange erreichte er beispielsweise die bestmögliche Bewertung von CTI A 600 im CTI-A-Test (Comparative Tracking Index, IEC 60112). Der hohe Grad an Tracking-Widerstand, der auch für sonstige Farben bestätigt wurde, senkt das Risiko von Elektrik und elektronischen Defekten, die durch die Bildung elektrisch leitender Pfade auf der Oberfläche des Thermoplasts verursacht werden. Dadurch lassen sich Elektrik und Elektronik enger anordnen, was zu kleineren und kompakteren Geräten führt.
Verstärkt mit 25 Gewichtsprozent Glasfasern, ist ein weiterer Festigkeit des Materials, dass er im Vergleich zu seinen Kollegen der gleichen Material Klasse eine extrem gute Verarbeitung Eigenschaften aufweist. Beim Einsatz bei höheren Spritzguss neigt es beispielsweise nicht zum Ausgasen von selbstentzündlichen flüchtigen oder arbeitshygienisch gefährlichen Stoffen.
"Es ist stabil und sicher in der Anwendung innerhalb eines breiten Prozessfensters, was bei dieser Art von Verbindungen nicht selbstverständlich ist", erklärt Lichius.
Sehr gut geeignet für das Umspritzen von Metallteilen
Pocan® BFN4221Z, das zweite neue PBT Compound, bietet eine optimierte mechanische Eigenschaften und wurde bereits von OEMs zugelassen. Zu den wichtigsten Merkmalen gehören die hohe Dehnung von 2,8 Prozent (ISO 527-1,-2) und die für ein solches Material gute Schlagfestigkeit von IZOD (ISO 180) von 35 Kilojoule pro Quadratmeter. Seine Zugfestigkeit Dehnung im Bruchzustand kommt dem von Compounds mit halogenierten Flammschutzpaketen nahe. Dadurch kann das Material bei der Verformung mehr Energie aufnehmen, was wiederum verhindert, dass das Bauteil unter Last so leicht bricht oder reißt.
"Zum Beispiel sorgt die Zugfestigkeit Dehnung beim Brechen dafür, dass sich Schnapppassungen nicht verformen und brechen, bevor sie einrasten. Außerdem wird verhindert, dass dünnere Bauteilbereiche unter Biegebelastungen brechen", sagt Lichius. Das strukturelle Material eignet sich auch gut zum Umspritzen von Metallteilen, die schnellen Temperaturen ausgesetzt sind (Thermischer Schock, Stabilität). Dank seiner hohen Zugfestigkeit bei Dehnung beim Bruch und seiner thermischen Widerstands besteht ein geringes Risiko von Spannungen im Bauteil bei plötzlichen Temperaturen.
Pocan® BFN4221Z verfügt zudem über eine hohe Tracking-Widerstand. Das mit 20 Gewichtsprozent Glasfasern verstärkte Compound erzielte im CTI-A-Test auch in der Farbe Schwarz das bestmögliche Ergebnis. Die V-0-Klassifizierung in der UL 94-Prüfung spiegelt seine hervorragenden flammhemmenden Eigenschaften auch bei sehr dünnen Wandstärken von nur 0,4 Millimetern wider. Mögliche Anwendungen sind Gehäuse für Komponenten wie Leistungskondensatoren sowie Stromschienen, Steckverbinder und Steckdosenleisten.
Weitere Informationen zu den Produkte und Dienstleistungen von Envalior finden Sie unter www.envalior.com/en-us/products.html.
Eine mögliche Anwendung für Pocan® BFN4232HR sind Hochvolt-Steckverbinder.
Foto: Envalior
Über Envalior
Envalior ist ein weltweit führender Anbieter von Engineering Materials mit über 4.000 Mitarbeitern weltweit. Sie entstand 2023 durch den Zusammenschluss von LANXESS Performance Materials und DSM Engineering Materials. Mit einer langen Erfolgsbilanz kundenorientierter Innovationen ist Envalior auf die Entwicklung nachhaltiger und leistungsstarker Materialien spezialisiert. Zu den Fokusmärkten gehören Automobilindustrie, New Mobility, Elektronik & Elektrik sowie Konsumgüter. Weitere Informationen finden Sie unter www.envalior.com.
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Candace Roulo
