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Schwarze Abdeckung eines Onboard-Batterieladegeräts in einem Elektroauto. Die Abdeckung ist aus PA6 und ersetzt das in dieser Anwendung klassische PA66.

Automotive

Elektroautos: PA6 ersetzt PA66

Eine neue Anwendung für PA6 in einem Elektroauto unterstreicht, dass selbst in klassischen Einsatzfeldern für PA66 dieser Kunststoff durch PA6 ersetzt wird.

Eine neue Anwendung für PA6 in einem Elektroauto unterstreicht, dass selbst in klassischen Einsatzfeldern für PA66 dieser Kunststoff durch PA6 ersetzt wird.

Die zuletzt angespannte Preissituation bei Polyamid 66 (PA66) und seine zeitweilig eingeschränkte Verfügbarkeit haben dazu geführt, dass es selbst in seinen klassischen Anwendungen häufig durch Polyamid 6 (PA6) ersetzt wird. Und Neuentwicklungen von traditionell aus PA66 hergestellten Komponenten werden heute immer häufiger direkt in PA6 umgesetzt.

Ein aktuelles Beispiel dafür ist die Abdeckung eines Onboard-Batterieladegeräts, das in einem rein elektrisch angetriebenen Kompaktwagen zum Einsatz kommt. Sie besteht aus dem mit 50 % Kurzglasfasern hochverstärkten Durethan BKV50H3.0 von Lanxess. Hersteller des Systems aus Abdeckung und Ladegerät der Systemlieferant Leopold Kostal in Lüdenscheid.

PA6 im Kühlkreislauf eine Elektroautos

Diese Großserienanwendung unterstreicht, dass PA6-Compounds nicht zwingend hydrolysestabilisiert sein müssen. Sie können dennoch in Elektrofahrzeugen in Kühlanwendungen mit Glykol-Wasser-Kühlflüssigkeiten zum Einsatz zu kommen.

„PA6-Produkte dieser Art könnten künftig bei Abdeckungen und anderen Bauteilen des Thermomanagements einen festen Platz in Elektrofahrzeugen haben. Das gilt insbesondere für Fluid-Stecker oder Steuergeräte zur Kühlmittelkontrolle“, erklärt Dr. Bernhard Helbich, technischer Key Account Manager im Geschäftsbereich High Performance Materials bei Lanxess.

PA66 lässt sich ersetzen

Kunststoffbauteile im Kühlkreislauf von Verbrennungsmotoren sind schon lange Zeit eine Domäne von PA66. Denn der Thermoplast ist sehr beständig gegen heiße Kühlflüssigkeiten aus Wasser-Glykol-Gemischen.

Bei rein elektrischen Antriebssträngen jedoch liegen die Temperaturen niedriger. Die Anforderungen an Kunststoffe im Thermomanagement verschieben sich. Für vollelektrische Fahrzeuge reicht die thermische Beständigkeit von PA6-Compounds gegenüber Wasser-Glykol-Gemischen trotz der längeren Beanspruchungszeiten völlig aus.

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Polyamide im Kontakt mit Glykol-Wasser-Kühlflüssigkeiten müssen in Elektrofahrzeugen wegen geringerer Temperaturen nicht zwingend hydrolysestabilisiert sein.

So hält eine PA6-Abdeckung im Fahrbetrieb problemlos Temperaturen von bis zu 85 °C dauerhaft stand, Berstdrücke von bis zu 10 bar werden erreicht. Langzeittests an Probekörpern ergaben zudem, dass die mechanischen Eigenschaften des PA6-Compounds in Wasser-Glykol-Gemischen auch nach 1.500 Stunden Lagerung bei 110 °C und einem Druck von 1,5 bar kaum nachlassen. Damit erfüllt das Material die Vorschrift eines großen deutschen Autoherstellers für wassergekühlte Bauteile von Elektrofahrzeugen.

Hohe Anforderungen an die Dichtigkeit erfüllt

Mit einer Länge und Breite von 29 cm und 12 cm hat die Abdeckung eine beträchtliche Flanschlänge. Die Abdeckung wird zusammen mit einer Dichtung mit dem Aluminiumgehäuse des Ladegeräts verschraubt. Die hohe Steifigkeit und Festigkeit des PA6-Compounds sorgen dafür, dass die Abdeckung dicht ist.

Helbich: „Wir haben dazu in enger Zusammenarbeit mit Leopold Kostal die mechanischen Eigenschaften optimiert und mit Füllsimulationen ermittelt, wie sich in der Fertigung minimale Werte bei Schwindung und Verzug erreichen lassen.“

Darüber hinaus zeigt die Abdeckung weitere Materialvorteile von Durethan BKV50H3.0 gegenüber PA66. So ist es leicht zu verarbeiten, was kurzen und damit wirtschaftlichen Zykluszeiten zugutekommt. Außerdem ist seine H3.0-Thermostabilisierung kupferfrei, sodass Elektrokorrosion an metallischen Komponenten des Kühlkreislaufs vermieden wird. Ein weiterer Vorzug des Compounds besteht darin, dass es beständig gegen typische Medien im Fahrbetrieb ist wie zum Beispiel Öle, Fette, Batterieelektrolyte und Streusalz.

Nähere Informationen zu Material- und Technologielösungen für neue Mobilitätsformen finden sich hier.

mg