Material hibrido plástico-metal para vehículos eléctricos

Variedad de productos de material hibrido plástico-metal para electromovilidad con Envalior. Gracias a fusión de Lanxess y DSM.

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Envalior es una nueva compañía surgida en abril tras la fusión de DSM Engineering Materials y Lanxess High Performance Materials.

Se busca prestar atención a la infraestructura de carga para vehículos eléctricos y a las últimas tendencias en tecnología de vehículos, como los sistemas avanzados de asistencia al conductor. "Mediante sus innovaciones, la intención es hacer que los vehículos sean más livianos, seguros y potentes. Un enfoque particular se centra en aumentar el uso de materiales sostenibles que provienen de materias primas recicladas o de origen biológico. Estos materiales no solo reducen la huella de carbono de la aplicación, sino que también fomentan el establecimiento de ciclos de materiales que preservan los recursos", afirmó Julián Haspel, director del equipo de e-powertrain en Envalior.

En el marco de VDI Plastics in Automotive Engineering 2023 en Mannheim, se presentó la primera pieza de producción en serie del mundo fabricada utilizando tecnología híbrida de perfil hueco, la cual combina plásticos compuestos con metal. Este proceso utiliza máquinas de moldeo por inyección convencionales para sobreponer perfiles huecos metálicos con compuestos plásticos basados en resinas como la poliamida (PA) 6.

Los componentes fabricados con esta tecnología suelen ser entre un 20 % y un 30 % más ligeros, y presentan una mayor resistencia a la torsión y una mayor estabilidad dimensional. Algunas de las principales aplicaciones potenciales de esta tecnología híbrida de perfil hueco usando este material hibrido plástico-metal, incluyen la fabricación de travesaños integrados en el panel de instrumentos, entre otros componentes.

 

Las claves del uso de aleaciones ligeras en la industria automotriz

 

Carcasas ligeras de acero y aluminio

También está un nuevo compuesto reforzado con fibra continua que se comercializa bajo la marca Tepex. "Este compuesto pasa las pruebas de fugas térmicas estándar del mercado para las carcasas de baterías de vehículos eléctricos (EV) en muestras de prueba con un grosor inferior a dos milímetros. Representa una alternativa ligera a materiales como el acero o el aluminio para las carcasas de las baterías.

Estas pruebas simulan las tensiones extremas a las que se exponen las carcasas de las baterías en caso de incendio de las celdas de la batería. Se an realizado pruebas exhaustivas para evaluar la viabilidad de la fabricación de carcasas de batería de gran formato mediante moldeo por inyección, como alternativa al moldeo por compresión.

Un enfoque consiste en utilizar grandes espacios en blanco de Tepex como bases para carcasas de perfil bajo. Esto permite reducir la presión de inyección y utilizar máquinas de moldeo por inyección más pequeñas con fuerzas de sujeción mucho más bajas, lo que resulta en costos de fabricación competitivos.

 

Elección de colores para plásticos

Envalior cuenta con una variada gama de conectores Fakra de colores fabricados con compuestos de poliftalamida ForTii Ace (PA 4T PPA) para diversas aplicaciones como sistemas de navegación, antenas y sensores avanzados de sistemas de asistencia al conductor. Estos compuestos de PPA combinan las características de baja absorción de humedad y estabilidad dimensional y de color de los poliésteres, con las propiedades mecánicas de alta calidad y la capacidad de teñido ilimitada de las poliamidas.

Estos compuestos exhiben una notable estabilidad térmica a largo plazo de hasta 180 °C, así como una excelente resistencia al seguimiento y una rigidez dieléctrica. Estas poliamidas serían las únicas en el mundo que cumplen con el estándar JEDEC MSL1. Esto implica que los compuestos y componentes fabricados con ellas pueden ser almacenados indefinidamente sin requerir un empaque especial para protegerlos de la humedad. La gama de productos también incluye variantes ignífugas y libres de halógenos, así como materiales que inhiben la corrosión eléctrica en los contactos metálicos.

 

Nuevos materiales para componentes de vehículos eléctricos 

 

Motores eléctricos ligeros

Los compuestos Stanyl PA 46 de Envalior son ejemplos de una innovación en materiales para lograr la construcción ligera de motores eléctricos. Estos compuestos tienen la capacidad de resistir el tipo de estrés térmico, dinámico y mecánico extremo que enfrentan los alojamientos de rodamientos de bolas de alta velocidad. Las carcasas se pueden diseñar de manera muy compacta y con paredes delgadas, lo que las hace ideales para rodamientos de bolas en miniatura que operan a velocidades de hasta 30,000 rpm con un par bajo.

 

Economía circular 2030

Para el año 2030, el objetivo de Envalior es incorporar variantes de productos reciclados y de base biológica en toda su cartera, con el propósito de establecer ciclos de materiales sostenibles y lograr la neutralidad climática. Entre los ejemplos de productos se encuentran las nuevas variantes de Tepex fabricadas con poliamida a base de aceite de ricino y fibras de lino. Estos productos semiacabados son adecuados para la construcción ligera de componentes estructurales como carcasas de asientos y soportes de baterías.