W układach napędowych lub w akumulatorach pojazdów elektrycznych, jak również w infrastrukturze przeznaczonej do ładowania urządzeń elektromobilnych, elementy z tworzyw sztucznych narażone są często na działanie wysokich temperatur oraz prądu o wysokim natężeniu i napięciu. W takich warunkach plastikowe złącza muszą być izolowane i uniemożliwiać przepływ prądu pełzającego. To właśnie do tego typu złącz wysokonapięciowych specjaliści koncernu Lanxess opracowali nowy związek PBT (politereftalan butylenu), który nie zawiera halogenu, jest trudnopalny i odporny na hydrolizę. - Jedną z zalet materiału konstrukcyjnego stanowi niewielka wrażliwość jego znakomitych właściwości elektrycznych na temperaturę i wilgoć w typowych warunkach pracy złącz wysokonapięciowych - wyjaśnia dr Bernhard Helbich, który kieruje pracami działu marketingu technicznego ds. obsługi kluczowych klientów w jednostce High Performance Materials koncernu Lanxess. - Można go stosować w temperaturach do 150°C.
Najwyższa klasa izolacji CTI A 600
Prezentowany związek to pierwszy przedstawiciel nowej gamy produktów Pocan BFN HR. Charakteryzuje się wysokim poziomem odporności objętościowej i wytrzymałości dielektrycznej. Ten ostatni współczynnik osiąga wartość znacznie powyżej 30 kilowoltów na milimetr w temperaturze do 140°C (IEC 624311). W teście CTI (Comparative Tracking Index - porównawczy wskaźnik odporności na prądy pełzające, IEC 60112) materiał uzyskał wynik plasujący go w najwyższej przewidywanej przez normę klasie, CTI A 600. Oznacza to, że jest wysoce odporny na prądy pełzające, co zmniejsza ryzyko zwarć i defektów spowodowanych przez prąd płynący w ścieżkach przewodzących i tym samym ułatwia zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania na złącza miniaturowe.
- Można go używać także przy napięciach przekraczających 600 V. Projekt złącza dla systemów korzystających z prądu stałego optymalizuje się pod kątem napięcia aż do 1500 V zgodnie z wytycznymi projektowymi ujętymi w normie IEC 60664/ VDE 0110 - mówi dr Bernhard Helbich. Warto podkreślić, że odporność związku na przepływ prądu pełzającego nie zmniejsza się niemal w ogóle w wyniku długotrwałego starzenia termicznego w temperaturze 120°C ani w testach klimatycznych.
Odporność na hydrolizę i niepalność
Materiał, wzmocniony w 25 procentach wagowych włóknami szklanymi, jest bardzo odporny na hydrolizę. W badaniach próbek opartych na rygorystycznych długoterminowych testach hydrolitycznych SAE/USCAR2 (wersja 6), opracowanych przez amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Samochodowych (SAE), uzyskał dobrą ocenę (klasa 3). O jego właściwościach opóźniających palność świadczy pozytywny wynik w teście palności UL 94 amerykańskiego instytutu badawczego Underwriters Laboratories Inc., w których materiał otrzymał doskonałą klasyfikację V0 przy grubości próbki 0,75 mm. Dzięki swoim właściwościom mechanicznym materiał konstrukcyjny spełnia wymagania stawiane powszechnie złączom wysokonapięciowym.
Jasne i trwałe kolory
Związek można barwić na jaskrawe kolory, np. pomarańczowy, a więc kolor coraz częściej wykorzystywany w pojazdach elektrycznych do wyróżnienia elementów pod napięciem, obudowanych tworzywem sztucznym. - Nasz materiał i zastosowane barwniki zachowują kolor w wysokich temperaturach roboczych, dzięki czemu elementy nie przestają się wyróżniać - tłumaczy dr Bernhard Helbich. Lanxess dąży do tego, aby prezentowane tworzywo termoplastyczne znalazło się na żółtej karcie instytutu UL w kategorii „Wszystkie kolory”. - W ten sposób oszczędzimy przetwórcy czasochłonnego procesu certyfikacji UL, który jest konieczny, gdyby chciał barwić tworzywa sztuczne na własną rękę - zauważa dr Helbich i od razu dodaje - Zamiast tego może wykorzystać związek zabarwiony już wcześniej przez nas i w rezultacie obniżyć koszty.
Poza złączami wysokiego napięcia dr Bernhard Helbich widzi jeszcze więcej zastosowań dla nowej gamy produktów Pocan BFN HR w dziedzinie elektromobilności oraz w produkcji zminiaturyzowanych elementów elektrycznych i elektronicznych. - Myślimy na przykład o miniaturowych złączach, miniaturowych wyłącznikach, kostkach zaciskowych i innych podobnych zastosowaniach - opowiada o planach na przyszłość.
HiAnt - usługa, która opłaca się klientowi
Lanxess wspiera producentów komponentów dla elektromobilności za pomocą kompleksowych usług HiAnt. Należą do nich np. optymalizacja materiałów pod kątem potrzeb klienta oraz wspólne opracowywanie koncepcji konstrukcyjnych komponentów. Eksperci ze specjalistycznego koncernu chemicznego wykorzystują najnowsze metody inżynierii wspomaganej komputerowo (CAE) do obliczania właściwości mechanicznych i termicznych komponentów. Testy gotowych części przeprowadza się w firmowym ośrodku badawczym. Specjaliści z koncernu Lanxess zawsze są gotowi służyć radą i wsparciem - także na początkowym etapie produkcji seryjnej.
