Wärmeleitfähiges Nylon 6 für elektrische Sportwagenkomponenten | Kunststofftechnik

Kühlelement eines elektrischen Sportwagen-Ladereglers aus Durethan BTC965FM30 Nylon 6 von LANXESS
Wärmeleitfähige Kunststoffe zeigen großes Potenzial für das Thermomanagement von Ladesystemen für Elektrofahrzeuge. Ein aktuelles Beispiel ist ein Laderegler für ein rein elektrisches Fahrzeug für einen Sportwagenhersteller in Süddeutschland. Der Regler enthält ein Kühlelement aus dem thermisch und elektrisch isolierenden Nylon von LANXESS 6 Durethan BTC965FM30, um die beim Laden der Batterie in den Steckerkontakten des Controllers entstehende Wärme abzuleiten. Neben dem Schutz vor Überhitzung des Ladereglers erfüllt das Konstruktionsmaterial auch hohe Anforderungen an Flammschutz, Kriechstromfestigkeit und Design, so Bernhard Helbich , Technischer Key Account Manager.
Hersteller des gesamten Ladesystems für den Sportwagen ist die Leopold Kostal GmbH & Co. KG aus Lüdenscheid, ein globaler Systemlieferant für Automobil-, Industrie- und Solarelektrik sowie elektrische Kontaktsysteme. Der Laderegler wandelt den zugeführten Dreh- oder Wechselstrom um von der Ladestation in Gleichstrom um und steuert den Ladevorgang. Dabei begrenzen sie beispielsweise Ladespannung und -strom, um ein Überladen der Batterie zu verhindern. Über die Steckkontakte im Laderegler des Sportwagens fließen bis zu 48 Ampere Strom. Beim Laden entsteht viel Wärme. „Unser Nylon ist mit speziellen mineralischen wärmeleitenden Partikeln gefüllt, die die Wärme effizient von der Quelle ableiten“, sagte Helbich. Diese Partikel verleihen der Verbindung eine hohe Wärmeleitfähigkeit von 2,5 W/m∙K Richtung des Schmelzflusses (in der Ebene) und 1,3 W/m∙K senkrecht zur Richtung des Schmelzflusses (durch die Ebene).
Halogenfreies, flammhemmendes Nylon 6-Material sorgt für eine hohe Feuerbeständigkeit des Kühlelements. Auf Wunsch besteht es den UL 94-Entflammbarkeitstest der US-amerikanischen Prüfagentur Underwriters Laboratories Inc. mit der besten Klassifizierung V-0 (0,75 mm). Auch eine hohe Kriechstromfestigkeit trägt zu einer erhöhten Sicherheit bei. Dies wird durch den CTI A-Wert von 600 V (Comparative Tracking Index, IEC 60112) belegt. Trotz des hohen wärmeleitfähigen Füllstoffanteils (68 Gew.-%) weist Nylon 6 gute Fließeigenschaften auf „Dieser wärmeleitende Thermoplast hat auch Potenzial für den Einsatz in Batteriekomponenten von Elektrofahrzeugen wie Steckern, Kühlkörpern, Wärmetauschern und Montageplatten für die Leistungselektronik.“
Auf dem Konsumgütermarkt gibt es unzählige Anwendungen für transparente Kunststoffe wie Copolyester, Acryl, SANs, amorphe Nylons und Polycarbonate.
Obwohl oft kritisiert, ist MFR ein gutes Maß für das relative durchschnittliche Molekulargewicht von Polymeren. Da das Molekulargewicht (MW) die treibende Kraft hinter der Polymerleistung ist, ist es eine sehr nützliche Zahl.
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