Powertrain: ein PEEK für intelligente Lösungen
Die Entwicklung der Antriebstechnologie der nächsten Generation für Kraftfahrzeuge ist eine komplexe Herausforderung. Konstrukteure müssen globale Anforderungen in kostengünstige, bahnbrechende Lösungen umsetzen und der Konkurrenz einen Schritt voraus sein
Polymere wie „PEEK“ helfen Ingenieuren, die Art und Weise, wie Fahrzeuge konstruiert und gebaut werden, zu überdenken. Das britische Unternehmen Victrex beschäftigt weltweit über 750 Mitarbeiter, die die Entwicklung seiner Hochleistungs-PEEK-Polymere unterstützen. Ihr Team für Automobilantriebe hat gezeigt, dass PEEK bei den kleinen Komponenten, die in den anspruchsvollsten Umgebungen verwendet werden, die meisten Vorteile bieten kann. Teile in mehr als 200 Millionen ABS/ESC-Systemen sind nur eines von vielen Beispielen für eine nachgewiesene automobile Erfolgsgeschichte.
Zu den Komponenten gehören Hochleistungs-Präzisionsmotorgetriebe, die Teil eines wachsenden Portfolios von Teilen sind, die Geräusche und Vibrationen (NVH) reduzieren und Gewicht reduzieren und gleichzeitig Kosten und Markteinführungszeit sparen. Schlüsselindustrien wie Luft- und Raumfahrt, Elektronik, Energie, Medizin und Automobil nutzen alle die innovativen Materialien des Unternehmens, die in den letzten 35 Jahren entwickelt wurden.
PolyEtherEtherKetone (PEEK) Polymer bietet hervorragende mechanische und chemische Eigenschaften, um eine Kombination mehrerer Anforderungen zu unterstützen. Das leichte, hochfeste Material bietet beispielsweise eine hohe Beständigkeit gegen Verschleiß, Temperatur, Ermüdung und aggressive Flüssigkeiten/Chemikalien, was zu Folgendem beitragen kann:
►Erhöhte Kraftstoffeffizienz
►Verbesserte Sicherheit
►Verlängerte Lebensdauer der Teile
►Mehr Komfort (ruhiger Betrieb, weniger Lärm)
►Mehr Gestaltungsfreiheit und/oder
►Produktionskosteneffizienz
PEEK kann zu verbesserter Leistung und kommerziellen Vorteilen beitragen, hauptsächlich in Bezug auf die Reduzierung von Gewicht und Trägheit/Reibung, während gleichzeitig die Gesamtsystemkosten gesenkt werden. Das Unternehmen war oft das erste Unternehmen, das Metalle ergänzt oder ersetzt und OEMs/Tier 1s bei der Reduzierung der CO2-Emissionen unterstützt hat. Ein vollständig integrierter 360°-Ansatz von der Konzeption bis zur Großserienfertigung hat zur Einführung von PEEK-Getriebekomponenten geführt.
Der heutige Trend zur E-Mobilität bringt neue Herausforderungen mit sich, wie zum Beispiel erhöhte Leistungsdichte und Leistung, Wärmemanagement und reduzierte Herstellungskosten bei Hochvolt-Elektromotoren.
Mit seiner PEEK-basierten Isolierung bietet Victrex eine praktikable Lösung, die dazu beitragen kann, diese Herausforderungen zu meistern.
Wir alle wissen, dass die gesamte Branche mit einer Vielzahl monumentaler Veränderungen konfrontiert ist, bei weitem die größten in den letzten 100 Jahren. Dazu gehören das Downsizing von Motoren, die zunehmende Elektrifizierung, Konnektivität und autonomes Fahren! Darüber hinaus sind Sicherheit, Zuverlässigkeit und Reduzierung der CO2-Emissionen sowie ein verbessertes Fahrerlebnis und Komfort von entscheidender Bedeutung, während Kosteneinsparungen ein Muss sind.
Je härter und komplexer Antriebsstränge werden, desto besser passt PEEK als andere Polymere oder Metalle. PEEK gehört zu den leistungsstärksten Polymeren, und obwohl Metalle in Bezug auf die Rohstoffkosten möglicherweise günstiger sind, können sie aufgrund der erforderlichen Herstellungsschritte zu höheren Gesamtkomponentenkosten führen, und ihr höheres Gewicht kann zu einer geringeren Kraftstoffeffizienz führen.
Neue Herausforderungen in der Branche erfordern neues Denken. Bei einer Vielzahl von Anwendungen unter der Motorhaube hat sich PEEK zu einem Material der Wahl für OEMs und Tier 1s zur Steigerung der Energieeffizienz entwickelt. In Reibungsanwendungen wie Dichtungsringen oder Anlaufscheiben bietet PEEK aufgrund seiner Beständigkeit gegen aggressive Flüssigkeiten und seiner hervorragenden Verschleißeigenschaften, die Metallen und anderen Polymeren überlegen sind, eine längere Lebensdauer der Komponenten. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit der Funktionsintegration/Miniaturisierung auf kleinerem Raum durch das Downsizing des Motors bei gleichzeitig hohen Belastungen und hohen Temperaturen. Die Lösung solcher Herausforderungen der Branche zeigt auch, dass kleine Komponenten eine große Wirkung haben und möglicherweise kostspielige Rückrufe vermeiden können. Wir sind der Meinung, dass der Schlüssel dazu liegt, frühzeitig in den Designprozess einzubeziehen, um gemeinsam den maximalen Nutzen zu erzielen.
Es gibt zahlreiche Beispiele, die erheblich zur Reduzierung der CO2-Bilanz eines Fahrzeugs beitragen – zum Beispiel Pumpenschaufeln, Anlaufscheiben und Getriebe. Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor (Verbrennungsmotor) gilt der Antriebsstrang nach wie vor als der Bereich mit dem größten Potenzial zur Verbesserung der CO2-Effizienz. Noch wichtiger ist, dass unser Ansatz zur E-Mobilität und anderen Formen der zukünftigen Mobilität über das Fahrzeug selbst hinausgeht und wir verschiedene Faktoren innerhalb des automobilen Ökosystems untersuchen, wie zum Beispiel die Ladeinfrastruktur.
Aufbauend auf unserer Expertise in einer Vielzahl von Fokusbranchen, darunter Elektronik, Energie und Luft- und Raumfahrt, glauben wir, dass Lösungen, die in anderen Geschäftsbereichen wie thermoplastischen PEEK-Verbundwerkstoffen entwickelt wurden, oft sehr gut auf die Automobilwelt übertragen werden können.