将聚酰胺6用于大批量生产的电动汽车车载充电器外壳

作者:本刊编译 发布时间:2022-06-28
一种车载充电器外壳采用朗盛的聚酰胺6配混料制成,该材料含50%重量百分比的玻纤增强材料。

众所周知,高科技塑料聚酰胺6和聚酰胺66有着非常相似的性能,但它们也时常相互竞争。 近来,聚酰胺66日趋紧张的价格形势及其暂时的有限供应状况,导致即使是传统的应用,也经常用聚酰胺6取代它,而传统上由聚酰胺66制成的部件在新产品的开发中,也越来越多地直接采用聚酰胺6来制造。

当前的一个例子是车载电池充电器的外壳,该电池充电器被一家德国汽车制造商用于其制造的一款全电动小型汽车中。该外壳部件由朗盛的Durethan BKV50H3.0 材料制成,这种材料含有50%重量百分比的高含量短玻纤增强材料。德国Leopold Kostal GmbH & Co. KG公司(以下简称Kostal)负责提供由外壳和充电器组成的系统,该公司是一家汽车、工业以及太阳能电力和电气连接器系统的全球供应商。


图1

车载电池充电器的黑色外壳由朗盛的Durethan BKV50H3.0制成,该材料含有50%重量百分比的高含量短玻纤增强材料(图片来自朗盛) 

这一大批量的应用强调了这样一个事实:当被用于电动汽车中具有乙二醇-水冷却剂的冷却应用时,聚酰胺6 配混料不一定要水解稳定。“我们可以假设,未来,这种类型的聚酰胺6产品将在大批量生产的外壳和电动汽车的其他热管理部件中变得非常普遍,尤其是冷却系统中的流体连接器或控制单元这类的应用。” 朗盛高性能材料业务单元技术大客户经理Bernhard Helbich博士解释道。


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该外壳部件强调了这样一个事实:当被用于电动汽车中具有乙二醇-水冷却剂的冷却应用时,聚酰胺6配混料不一定要水解稳定(图片来自朗盛)

 永久密封防漏

内燃机冷却回路中的塑料部件一直是聚酰胺66的一个应用领域,这是因为这种热塑性塑料对诸如水-乙二醇混合物等冷却剂具有高度的耐受性。但纯电动动力系统对热管理的要求正在转向较低的温度。对于全电动汽车而言,聚酰胺6配混料在水-乙二醇混合物中的长期耐热性对于大多数部件来说是足够的,甚至在某些情况下可以承受的应力时间明显更长。因此,外壳能够在汽车运行过程中毫无问题地永久耐受高达85℃的温度,爆裂载荷可达10bar。对测试样品的长期测试也表明,即时在110℃、1.5 bar的压力下在水-乙二醇混合物中储存1500h后,该配混料的力学性能几乎没有降低,因此,这种材料满足了德国一家大型汽车制造商对电动汽车水冷部件的技术要求。

高强度、高刚性

该外壳部件长约29 cm、宽约12 cm,有很长的法兰长度,它与密封件一起被拧入充电器的铝制壳体中。由聚酰胺6配混料所提供的高强度、高刚性确保外壳满足了严格的泄漏密封要求。Helbich 表示:“为此,我们与 Kostal 密切合作,优化了机械部件的性能。通过模拟填充,我们确定了如何在注射成型过程中实现最小的收缩和翘曲。这些服务是我们HiAnt服务套餐的一部分,通过这些服务,我们为我们的项目合作伙伴提供了部件开发全过程的支持。”

此外,该外壳部件还显示了Durethan BKV50H3.0材料的其他优势,如,易于加工,能高速注射成型,从而可以实现短而经济的循环时间。此外,其无铜H3.0热稳定剂不会导致在冷却回路中的金属部件上发生电气腐蚀。这种配混料的另一大优点是,能够耐受车辆运行中通常出现的介质,如油、润滑脂、电池电解液和道路盐等。


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