Materiali termoplastici high-tech per la mobilità futura

Lanxess, azienda che produce prodotti chimici, sarà presente a Mannheim al Congresso VDI “Plastics in Automotive Engineering” con un’attenzione speciale per le “materie termoplastiche high-tech per la mobilità del futuro”. “Nuove forme di mobilità come la guida autonoma, l’elettrificazione degli organi di trasmissione dei veicoli e nuovi concetti di logistica sono driver di crescita importanti per i nostri poliesteri, poliammidi, e materiali termoplastici compositi,” spiega il Martin Wanders, responsabile dello sviluppo delle applicazioni a livello globale nella business unit High Performance Materials. “Al momento, le nostre attività di sviluppo si concentrano su materiali e tecnologie per strutture leggere e su poliammidi e poliesteri ritardanti di fiamma e dissipatori di calore per componenti elettrici ed elettronici che subiscono stress termici. Particolare attenzione è rivolta anche alle poliammidi con elevata stabilità termica,” spiega Wanders.

Profilati cavi per sostituire la lamiera

Uno degli elementi di maggior interesse allo stand Lanxess è la nuova “Hollow Profile Hybrid Technology”. Questa nuova tecnologia di progettazione leggera rappresenta un ulteriore sviluppo della classica tecnologia ibrida metallo-plastica per la produzione di serie nel settore automobilistico. Profilati metallici cavi con sezioni trasversali rotonde o quadrate sono utilizzati invece della lamiera in combinazione con lo stampaggio a iniezione di poliammide 6. “Grazie alla loro stabilità dimensionale, i profilati cavi consentono di ottenere parti ibride con rigidità e resistenza torsionale significativamente più elevate. C’è un enorme potenziale per componenti strutturali come i sostegni trasversali delle automobili, che utilizzando la tecnologia ibrida convenzionale, non risultavano sufficientemente resilienti,” dice Wanders. Come la tecnologia ibrida metallo-plastica classica, anche il nuovo processo è stato sviluppato da Lanxess ed è facile da realizzare per i produttori di stampaggi a iniezione. L’investimento per macchinari e strumenti è basso e tempi di ciclo sono brevi come quelli per lo stampaggio ad iniezione standard. Al Congresso VDI a Mannheim verrà effettuata una dimostrazione per illustrare i vantaggi della nuova tecnologia di design leggero.

Poliammide 66 costantemente stabile a temperature fino a 230 °C

Un altro tema caldo per Lanxess è la termostabilizzazione XTS2 (stabilizzazione delle temperature estreme). Aumenta la stabilità termica della poliammide 66 fino a 230 °C. Wanders commenta: “Importanti proprietà meccaniche – come modulo elastico, carico di rottura e resistenza all’urto IZOD – sono mantenuti a un livello elevato anche a temperature costanti fino a 230 °C.” A differenza di molte altre opzioni di termostabilizzazione, il nuovo sistema non mostra nessun gap di stabilizzazione tra 160 °C e 230 °C. I materiali XTS2 trovano applicazione nei veicoli con motori a combustione ad alta efficienza. Il primo prodotto della gamma di prodotti XTS2 è una poliammide 66 rinforzata con il 35% di fibra di vetro. Il materiale sarà commercializzato come Durethan AKV35XTS2. È ideale per la produzione di componenti quali i collettori di aspirazione dell’aria con intercooler integrato. Un’altra poliammide 66 con un rinforzo in fibra di vetro del 30% è in fase sviluppo così come una poliammide 66 rinforzata per componenti cavi stampati a soffiaggio come i condotti d’aria nel vano motore.

Compositi con proprietà di schermatura elettromagnetica

Altro materia centrale della presenza di Lanxess al Congresso sono i compositi termoplastici rinforzati con fibre continue della famiglia a marchio Tepex. Stanno diventando sempre più importanti per la progettazione dei veicoli leggeri e trovano sempre maggiore impiego nelle applicazioni di produzione di serie, ad esempio supporti anteriori e paraurti, pedali del freno, sistemi di carico passante e rinforzi del serbatoio del carburante. “Vediamo anche significative potenzialità per l’uso nella sottoscocca dei veicoli per la protezione delle batterie e nei sedili multi-posizione e altamente integrati di nuova concezione per le automobili a guida autonoma,” spiega Henrik Plaggenborg, responsabile del Technical Marketing and Business Development Tepex Automotive. Lanxess sta attualmente studiando varianti di compositi con proprietà di schermatura elettromagnetica soprattutto per i componenti delle trasmissioni dei veicoli elettrificati.

Attenzione speciale alla mobilità elettrica

Le nuove forme di mobilità aprono una vasta gamma di potenziali applicazioni per i materiali termoplastici. Lanxess vede un potenziale significativo per l’utilizzo delle sue materie plastiche ad alta tecnologia nei sistemi di ricarica e nei contenitori di celle per sistemi di batterie, nei sensori e negli alloggiamenti dei motori elettrici e nelle infrastrutture per l’e-mobility, ad esempio, nelle stazioni di ricarica pubbliche. “Poliesteri e poliammidi offrono le proprietà migliori per la produzione di connettori e componenti per display e unità di controllo per i veicoli a guida automatica” dice la Dott.ssa Anika van Aaken, Project Manager New Mobility della business unit High Performance Materials.

Per illustrare il tema dell’elettromobilità, Lanxess mostrerà a Mannheim una staffa per una vettura elettrica di classe media realizzata in poliammide 6 con ritardante di fiamma. Al Congresso verrà mostrato anche un connettore in poliammide 6 halogen-free, rinforzato con il 45% di fibra di vetro.