Juste que Voitures électriques et véhicules hybrides imposent des exigences particulièrement élevées au jeu de câbles et aux Lignes, qui ne peuvent être comparés que dans une mesure limitée aux systèmes électriques des véhicules habituels jusqu'à présent. Il en va de même pour ceux-ci Câble En raison de tensions élevées allant jusqu'à 1000 volts et de courants élevés correspondants, ils peuvent résister à des températures nettement plus élevées que leurs prédécesseurs. BASF Polyuréthanes conçus pour gaine câble la gamme de polyuréthanes thermoplastiques (TPU) a été élargie pour inclure l'Elastollan 785 A 10 HPM (matériau haute performance). 

Contenu de l'article technique

• La gaine des câbles évolue avec les exigences
• Les constructeurs automobiles élèvent la barre
  • Exigences standard largement dépassées
• TPU utilisé par les principaux fabricants de câbles
  • Le futur câble TPU

Pour répondre aux exigences les plus strictes Câbles automobiles Pour être suffisant pour les voitures électriques et les propulsions hybrides, les chercheurs de Lemförde ont dû développer un nouveau processus de fabrication de TPU et utiliser des matériaux éprouvés et de meilleure qualité pour la sélection des matières premières et des stabilisants. De cette manière, ils ont réussi à obtenir une bonne formation de la structure polymère en combinaison avec une résistance très efficace aux influences extérieures.

La gaine des câbles évolue avec les exigences

Depuis de nombreuses années maintenant, les produits de la série Elastollan 11 fonctionnent bien comme gaine de câbles pour câbles et connecteurs dans les automobiles, y compris les lignes pour le ABS- et le ESP-Système. Les types connus sur le marché sont, par exemple, 1185 A 10, 1185 A 10 M et 1195 A 10. Les matériaux souples peuvent supporter des charges mécaniques élevées, sont résistants aux vibrations, à l'abrasion et aux produits chimiques et garantissent une grande fiabilité fonctionnelle. Grâce à ces propriétés, ils ont pu s'implanter notamment dans la zone proche de l'essieu, dans les passages de roues ainsi que dans le compartiment moteur et dans les espaces d'installation proches de la transmission. En ce qui concerne les câbles de batterie également, les concepteurs apprécient le TPU, qui peut être fourni dans une version sans halogène et ignifuge si nécessaire.

Joints pour batteries, composants d'entraînement et systèmes embarqués

En Elastollan 785 A 10 HPM Cette gamme de services, optimisée pour le gainage de câbles automobiles, est désormais également disponible pour les hautes températures des voitures électriques / hybrides. En plus de la résistance à la température nettement meilleure par rapport aux produits de la série 11, le TPU se caractérise par un jeu de compression nettement inférieur - avec des propriétés mécaniques par ailleurs similaires.

Les constructeurs automobiles élèvent la barre

Suivant la tendance aux véhicules électriques ou hybrides, mais aussi en raison des températures toujours plus élevées des véhicules classiques à moteur essence ou diesel, les constructeurs automobiles allemands ont accepté d'utiliser la classe de température D de la norme allemande LV 112. Elle écrit un passage de l'habituel pour les câbles Tests d'emballage même après 3000 h de vieillissement à l'air chaud à 150 ° C Selon la classe de température C ISO 6722 précédemment requise, il suffisait, en fonction de l'espace d'installation, que les gaines de câbles résistent au vieillissement à l'air chaud à 125 ° C pendant 3000 heures.

Par rapport à l'ISO 6722, le LV 112, désormais majoritairement utilisé, le rend également plus strict en ce qui concerne la résistance à l'hydrolyse à haute température. Si l'ISO 6722 se contente de 1000 heures à 85 ° C et 85% d'humidité relative, LV 112 nécessite également une durée de vie de 3000 heures.

Solutions spécifiques aux polymères pour la mobilité électronique

Les exigences restantes pour la gaine de câble sont en grande partie identiques dans les deux ensembles de règles et sont standard pour les matériaux proposés à cet effet. Celles-ci incluent l'insensibilité au froid, la résistance aux fluides et l'inhibition de la croissance fongique, ainsi que la compatibilité avec les autres matériaux du jeu de câbles, tels que les rubans adhésifs, les gaines thermorétractables et les connecteurs.

L'Elastollan 785 A 10 HPM répond aux exigences de Classe de température D. ainsi que les réglementations plus strictes du LV 112 pour la résistance à l'hydrolyse. alternative plastiquesqui présentent des performances comparables à cet égard sont soit considérablement plus onéreuses car issues de classes de températures encore plus élevées, soit elles sont plus complexes et donc plus coûteuses à mettre en oeuvre. Ce dernier est particulièrement vrai pour les réseaux Matériels, qui présentent également les inconvénients de ne pas être recyclables et lors de la pulvérisation Bouchons et les œillets posent des problèmes de résistance à l'eau.

Exigences standard largement dépassées

In Essais à long terme Dans l'air chaud à 150 ° C, l'Elastollan 785 A 10 HPM conserve largement sa haute résistance même après 3000 h à 150 ° C. L'allongement à la rupture chute à 200% après ce temps, mais reste bien au-dessus de la valeur requise par LV 112. Pour réussir le test de câble prescrit ici, un allongement à la rupture d'environ 50% est suffisant.

Également selon celui également requis par le LV 112 vieillissement pendant 240 h à 175 ° C et même après 6 h à 200 ° C Allongement à la rupture de l'Elastollan 785 A 10 HPM avec 610 ou 530% encore loin du côté sûr. En comparaison, la résistance à la traction diminue beaucoup plus aux températures plus élevées. Cependant, cela est moins pertinent pour les applications de câbles, car la résistance du câble est déterminée par les matériaux conducteurs et le blindage.

Stocké à l'air chaud à 85 ° C avec une humidité relative de 85%, l'allongement à la rupture du matériau passe même de 3000 à 690% sur la durée de 840 h. Après cette exposition de longue durée, la résistance résiduelle est toujours de 20 MP.

TPU utilisé par les principaux fabricants de câbles

Chez les principaux fabricants de câbles automobiles, des tests clients sont actuellement effectués avec la nouvelle gaine de câble et, dans de nombreux cas, ses spécifications et sa qualification sont valables. Haute température-Applications de câble juste devant. Pour les fabricants de câbles, le comportement lors du test de bobinage est déterminant. Pour ce faire, ils enroulent un câble fini après vieillissement à l'air chaud ou stockage dans de l'air chaud et humide autour d'un mandrin d'environ le même diamètre que le câble. Le test est réussi si le câble ne présente aucune fissure, aucune déformation, aucun collage et aucun changement de couleur excessif. Les données déterminées dans le laboratoire des polyuréthanes BASF sur des barres d'essai standard S2 sont pleinement confirmées dans leurs déclarations par les essais pratiques.

Faits et composants de et pour la production de batteries

Suivant le Test d'emballage les fabricants de câbles réalisent également des tests électriques. La résistance volumique spécifique de l'isolant dans un pour cent d'eau salée doit être d'au moins 10⁹ W · m be. Enfin, une tension de 1000 V (ou 5000 V pour les sections plus grandes) est appliquée pendant une minute, aucune panne ne pouvant se produire. L'Elastollan 785 A 10 HPM résiste également à ces tests même après vieillissement de l'air chaud 3000 h à 150 ° C ou 3000 h à 85 ° C et 85% d'humidité relative.

Le futur câble TPU

En plus de l'Elastollan 785 A 10 HPM "doux" avec une dureté Shore A de 85, BASF Polyuréthanes propose également ce Elastollan nettement plus dur 754 D 15 HPM (dureté Shore D 53). Contrairement au produit plus souple, qui est recommandé pour des épaisseurs de paroi plus importantes, comme cela se produit avec des câbles gainés ou de batterie, l'Elastollan 754 D 15 HPM convient à une isolation à âme très fine. Bien que ce produit atteigne actuellement la résistance à la chaleur humide requise par ISO 6722 pendant 1000 heures, il doit encore passer les 3000 heures du LV 112 plus strict. Les scientifiques du laboratoire s'efforcent de résoudre ce problème le plus rapidement possible.

Si nécessaire, ils peuvent également constituer un autre axe de recherche réglages sans halogène et ignifuges de la famille HPM. Des masterbatches de couleurs et des masterbatches de désactivateurs de métaux sont déjà disponibles, ce qui permet d'ajuster les matériaux en fonction de l'application.

En passant, les voitures électriques ne représentent pas seulement un marché important pour la nouvelle famille HPM, elles ouvrent également un avenir prometteur en matière de câbles TPU pour la série 11er existante. En tant que gaine des câbles de charge, les produits ignifugeants de cette série joueront un autre rôle important pour assurer l’électromobilité.