Nachhaltigkeit

Produkte verwenden

Da in vielen Ländern der Welt die Umstellung auf Elektro- und Hybridautos angekündigt wird, die angeblich weniger CO2 ausstoßen, wird die Verwendung von Sekundärbatterien in Autos immer häufiger. Gleichzeitig wird ihr Gewicht jedoch zu einem großen Problem.

Daher kann durch die Integration technischer Kunststoffe in die Konstruktion von Sekundärbatterien für Kraftfahrzeuge eine Gewichtsreduzierung erreicht werden.

Unter Metallersatz versteht man den Ersatz einer metallischen Komponente durch eine ähnliche Komponente aus Kunststoff.

Die hier vorgestellte Fallstudie untersuchte einen Vorschlag zur Neugestaltung eines bestehenden Metallprodukts unter Verwendung von Kunststoffmaterialien. Durch die Betrachtung von Designs, in die die Ergebnisse mehrerer Topologieoptimierungen einbezogen wurden, konnte das Gewicht im Vergleich zum ursprünglichen Metallprodukt um mehr als 60 % reduziert werden. Dies übertraf zwar das ursprüngliche Ziel einer Gewichtsreduzierung von 40 %, erforderte jedoch ein äußerst kompliziertes Formendesign, sodass wir versuchten, nach weiteren Verbesserungen zu suchen. Eine zusätzliche Runde von Topologieoptimierungen ergab, dass einige Teile des neu gestalteten Produkts überflüssig waren. Durch das Einsparen dieser Teile wurde die Form des Produkts vereinfacht und das Formendesign erheblich erleichtert – und als zusätzlicher Bonus wurde eine Gewichtsreduzierung von mehr als 80 % erreicht, die das ursprüngliche Ziel weit übertraf.

Die modifizierten Polyphenylenether-Harze (PPE) XYRON™ von Asahi Kasei sind halogenfreie, flammhemmende technische Kunststoffe, deren geringes spezifisches Gewicht den Harzverbrauch reduziert und zur Erreichung von Nachhaltigkeitszielen beiträgt. Dieses Material bietet viele hervorragende Eigenschaften wie Dimensionsstabilität, mechanische Festigkeit und Hydrolysebeständigkeit und ist zu einem gängigen Material für Sekundärbatteriezellen und Strukturkomponenten in der Automobilindustrie geworden und trägt so zum explosiven Wachstum von Elektrofahrzeugen bei.

Die hervorragenden elektrischen Eigenschaften und die Kriechstromfestigkeit des XYRON™-Harzes haben diesem Material auch eine Rolle in Hochspannungs-Solarstromerzeugungssystemen eingebracht. Die Verwendung von Kunststoffen mit hervorragender Kriechstromfestigkeit für Hochspannungssysteme ermöglicht die Miniaturisierung von Produkten und trägt zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs bei. Das geringe spezifische Gewicht dieser Materialien reduziert außerdem die CO2-Emissionen beim Transport.

SunForce™-Schäume vereinen die hervorragenden Eigenschaften, die nur Schäume bieten können – geringes Gewicht und Wärmedämmung – mit Flammschutz (UL-94 V-0), Formstabilität und der Möglichkeit, Produkte mit dünnen Wänden herzustellen. Das Ergebnis ist ein Schaummaterial, dessen Funktionalität weit über die Fähigkeiten herkömmlicher Schäume hinausgeht. Die schaumige Struktur der SunForce™-Perlen bedeutet, dass dieses Material weniger Harz enthält als feste Materialien – und infolgedessen weniger Wege für den Wärmefluss durch das Material bietet, was eine geringe Wärmeleitfähigkeit und damit eine hohe Wärmedämmung gewährleistet.

Eine bekannte Eigenschaft von Batterien ist, dass ihre Leistung bei niedrigen Temperaturen drastisch abnimmt. Um dieses Verhalten zu vermeiden, haben Elektrofahrzeuge und Hochleistungs-Hybridautos verschiedene Strategien entwickelt, die Heizungen und andere Mechanismen beinhalten, um die Batterien auf ausreichend warmen Temperaturen zu halten. Asahi Kasei empfiehlt, Fahrzeugbatterien mit SunForce™ Perlen zu isolieren, die verhindern können, dass die Batterien im Ruhezustand des Fahrzeugs Wärme abgeben und abkühlen, wodurch die hohe Ausgangsleistung der Batterie stundenlang erhalten bleibt, ohne dass eine Heizung erforderlich ist. Wenn Heizungen vorhanden sind, kann die Isolierung durch SunForce™ Sicken die Wärmeverluste nach außen minimieren. SunForce-Perlen™ reduzieren auch den Stromverbrauch zur Kühlung der Batterien während der Fahrt, indem sie den Zustrom von Außenwärme durch das Fahrzeugchassis reduzieren. Dies verbessert die Effizienz des Wärmeaustauschs und maximiert die Batterieleistung.

飲料水と接触する部品では、金属からプラスチックに置き換えた製品が増えています。

Die hervorragenden mechanischen Eigenschaften und Reibungs-/Abriebeigenschaften von Polyacetal (POM)-Harz machen es zu einer guten Materialwahl für mechanische Komponenten wie Zahnräder und Achslager. Das TENAC™ MG210 POM-Homopolymer von Asahi Kasei ist nicht durch Glasfasern oder andere Füllstoffe verstärkt. Dank der Kristallkontrolltechnologie von Asahi Kasei weist dieses Produkt stattdessen gute mechanische Eigenschaften und eine hervorragende Kriechfestigkeit auf und ist daher ein ideales Material für Zahnräder, die für den Betrieb unter hoher Belastung ausgelegt sind, wie beispielsweise Mechanismen zum Heben und Senken von Glasfenstern in Autos.

Die hervorragenden mechanischen Eigenschaften und Reibungs-/Abriebeigenschaften von Polyacetal (POM)-Harz machen es zu einer guten Materialwahl für mechanische Komponenten wie Zahnräder und Achslager. Das TENAC™ MG210 POM-Homopolymer von Asahi Kasei ist nicht durch Glasfasern oder andere Füllstoffe verstärkt. Dank der Kristallkontrolltechnologie von Asahi Kasei weist dieses Produkt stattdessen gute mechanische Eigenschaften und eine hervorragende Kriechfestigkeit auf und ist daher ein ideales Material für Zahnräder, die für den Betrieb unter hoher Belastung ausgelegt sind, wie beispielsweise Mechanismen zum Heben und Senken von Glasfenstern in Autos.

Insbesondere die Ermüdungseigenschaften und Kriechfestigkeit von TENAC™ MG210 sind nicht nur besser als die anderer technischer Kunststoffe für allgemeine Zwecke, sondern übertreffen sogar Standard-POMs (Copolymere) und Asahi Kasei vorherige Generationen hochbeständiger POMs (Homopolymere). Wir empfehlen Ihnen, sich für TENAC™ MG210 zu entscheiden, da es die Lebensdauer Ihrer Produkte verlängern und Ihnen auch dabei helfen kann, andere Ziele zu erreichen: die Miniaturisierung von Zahnrädern und anderen Komponenten, die Reduzierung des Produktgewichts durch den Ersatz von Metall durch Kunststoff und die Verringerung der Anzahl der Komponenten.