Auf der PIAE zeigt Lanxess neue E-Mobilitäts-Konzepte

Auf der diesjährigen VDI-Tagung „Plastics in Automotive Engineering“ (PIAE) 2021 in Mannheim präsentiert Lanxess, Köln, neue Material- und Technologielösungen für den Klimaschutz, die Kreislaufwirtschaft und den Leichtbau. 

Polyamide für die Ladeinfrastruktur

Der Spezialchemie-Konzern sieht für seine Polyamide der Marke Durethan und Polyester der Produktreihe Pocan nicht nur große Einsatzchancen im Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen, sondern auch in der Ladeinfrastruktur. Potenzielle Anwendungen sind etwa Komponenten für Ladestecker, -buchsen und -säulen sowie Struktur- und Abdeckungselemente in privaten Ladestationen, so genannten Wallboxes. Für solche Bauteile wurden vielfältige dimensionsstabile, flammgeschützte, kriechstromfeste und mechanisch robuste Werkstoffen entwickelt.

Welche Möglichkeiten die Compounds dabei eröffnen, zeigt ein vom Lanxess-Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM) entwickeltes Konzept für den modularen Aufbau von Ladeanschlüssen im Automobil. Die Montage der kompletten Baugruppe erfolgt dabei schraubenlos.

Neues Konzept für Radarsensoren

Polyamide und Polyester sind auch gute Konstruktionsmaterialien für Baugruppen von Fahrerassistenzsystemen wie Radarsensoren. Für letztere hat HPM ein Konzept entwickelt, das eine Wärmeabfuhr mit Hilfe von thermisch leitfähigen Kunststoffen in Kombination mit metallischen Kühlelementen ermöglicht. Die Sensorkomponenten werden mit integrierten Schnapphaken oder durch Heißnieten zusammengebaut, was wesentlich weniger aufwändig und nicht so kostenintensiv ist wie ein Verschrauben. Das Konzept erweitert gegenüber bisherigen Konstruktionsweisen von Radarsensoren die Freiheiten bei der Materialwahl und erleichtert den Einsatz maßgeschneiderter Compounds.

Polyamid mit Glasfasern aus Glasabfall

Das Unternehmen wird zudem die Polyamid 6-Compounds Durethan Eco mit 30, 35 und 60 Gewichtsprozent Rezyklatfasern vorstellen. Letztere werden aus Glasabfällen hergestellt. Der Gehalt an rezykliertem Material und die dauerhaft gesicherte Nutzung des Abfallstroms wurden vom Prüfunternehmen Ecocycle nach dem Massenbilanz-Verfahren geprüft und mit einem Ecoloop-Zertifikat gemäß ISO 14021:2016 bestätigt. Das massenbilanzierte Glasabfall-Recycling ist außerdem nach ISCC-Plus zertifiziert („International Sustainability and Carbon Certification“, „Internationale Nachhaltigkeits- und Kohlenstoff-Zertifizierung“), einem weltweit anerkannten System für die Nachhaltigkeitszertifizierung. Dazu Dr. Günter Margraf, Leiter des globalen Produktmanagements bei HPM: „Wir wollen einen wachsenden Anteil unserer Compounds auf eine nachhaltige Basis stellen, um uns unabhängiger vom Verbrauch fossiler Ressourcen zu machen und unsere CO₂-Bilanz zu verbessern.“ In Mannheim werden auch weitere Varianten von Durethan Eco sowie ein erstes Pocan Eco Produkt, in dem ebenfalls Rezyklat-Glasfasern eingesetzt werden, zu sehen sein.

Leichtbau-Komponenten für Batteriesysteme

Einen weiteren Themenschwerpunkt bildet der Leichtbau: Beispielhaft präsentiert der Konzern hierzu einen Komponententräger für das Batteriesystem eines Elektrofahrzeugs. Die hohe dynamische Festigkeit und Steifigkeit des Trägers bei geringem Gewicht beruht auf den endlosfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffen Tepex. „Die Fertigung im Hybrid Molding-Verfahren ergibt in einem wirtschaftlichen Prozess ein hochintegriertes Strukturbauteil, das die hohen mechanischen Sicherheitsanforderungen im Bereich der Batterie sicher erfüllt“, sagt Thomas Malek, Leichtbauexperte bei HPM. Auch die guten Flammschutzeigenschaften von Tepex sind in Batteriesystemen von Vorteil. Insbesondere funktionsintegrierte flächige Bauteile lassen sich aus Tepex effizient, leicht und zugleich mechanisch leistungsfähig herstellen.

Feinschliff für Hohlprofilhybridtechnik

Neues gibt es auch in Sachen Hohlprofilhybridtechnik von HPM: Mit dieser wird die Funktionalisierung metallischer Hohlprofile mit Spritzgießcompounds ermöglicht. Die resultierenden Leichtbauteile sind deutlich torsionssteifer und -fester als Komponenten, die in klassischer Kunststoff-Metall-Hybridtechnik mit Metallblech gefertigt sind. „Wir haben in der Optimierung unserer Technologie einen großen Sprung nach vorn gemacht. So müssen etwa die Profile nicht mehr von innen gegen die hohen Drücke der Kunststoffschmelze abgestützt werden“, betont Dr. Matthias Theunissen, Leichtbauexperte bei HPM. „Inzwischen hat die zweite Phase der Markteinführung unserer neuen Leichtbautechnik begonnen. Wir arbeiten bereits an mehreren Kundenprojekten im Prototypenstadium.“

Quelle: Lanxess