Společnost LANXESS se ve svém vystoupení na kongresu „Plasty v automobilovém inženýrství“ (PIAE), pořádaném společností VDI v Mannheimu, zaměřila na materiálová a technická řešení pro ochranu klimatu, oběhové hospodářství a konstrukce s nízkou hmotností. LANXESS, zabývající se výrobou specializovaných chemických látek, usiluje o to, aby se stala uhlíkově neutrální do roku 2040 a snížila své emise skleníkových plynů o 95 procent v porovnání s úrovní v 2004, kdy zahájila svou činnost. Emise v současné době dosahují 3,2 milionu metrických tun CO2.

Obchodní divize Vysoce výkonné materiály (HPM) k těmto snahám přispívá zásadní měrou, konkrétně svým zařízením pro snížení emisí oxidů dusíku, které bylo nedávno uvedeno v činnost ve výrobním areálu pro polyamid 6 v Antverpách. „Snížíme roční emise ekvivalentů CO2 o dalších 300 000 metrických tun od roku 2023 a dále tím, že budeme investovat do dalších zařízení pro snížení emisí oxidů dusíku, a optimalizací našich procesů,“ říká Dr. Guenter Margraf, ředitel oddělení Global Product Management v divizi HPM.

Nová konstrukce nabíjecí zásuvky

Společnost LANXESS vidí velké množství příležitostí k využití jejích durethanových polyamidů a polyesterů z produktového sortimentu Pocan nejen v hnacích ústrojích elektromobilů, ale také v nabíjecí infrastruktuře. Potenciální využití zahrnuje komponenty pro nabíjecí zástrčky, zásuvky a stanice a také konstrukční a krycí prvky v domácích nabíjecích stanicích označovaných jako wallbox. Pro takovéto komponenty byla vyvinuta široká škála materiálů, které jsou rozměrově stálé, zpomalují hoření a vyznačují se vysokým trakčním odporem a mechanickou pevností. Modulární konstrukční koncepce nabíjecí zásuvky vyvinutá divizí HPM ukazuje, jaké možnosti tyto sloučeniny otevírají. „S individuálně uzpůsobenou materiálovou směsí získáme ten správný materiál na správném místě. Zároveň vysoká míra funkční integrace zajišťuje, že je snadné celou jednotku smontovat bez jakýchkoli šroubů a při použití minimálního množství komponent, což udržuje náklady na nízké úrovni,“ říká Margraf.

Nová konstrukce pro radarová čidla

Polyamidy a polyestery jsou také dobré konstrukční materiály pro montážní celky, které jsou součástí asistenčních systémů pro řidiče, například pro radarová čidla. Divize HPM pro tato čidla vyvinula konstrukci, která umožňuje odvod tepla pomocí tepelně vodivých plastů v kombinaci s kovovými chladicími prvky. Komponenty čidla jsou sestaveny pomocí zabudovaných zaklapávacích konektorů a horkých nýtů, což je postup, který je mnohem méně nákladný a časově náročný, než když se používají šrouby. V porovnání s předchozími způsoby vytváření radarových čidel tato koncepce nabízí větší míru volnosti z hlediska výběru materiálů a umožňuje používání sloučenin vyrobených na zakázku.

Polyamid s vlákny z odpadního skla

Sloučeniny z kategorie durethanového ECO polyamidu 6 s hmotnostním obsahem recyklovaných vláken ve výši 30 %, 35 % a 60 % jsou dalším tématem, jemuž bude věnována velká pozornost ve stánku LANXESS na kongresu PIAE. Tato recyklovaná vlákna jsou vyrobena z odpadního průmyslového skla. Inspekční společnost Ecocycle prozkoumala obsah recyklovaného materiálu a dlouhodobé využití toku odpadu pomocí metody hmotnostní bilance a udělila ekologický certifikát v souladu s normou ISO 14021:2016. Tato recyklace odpadního skla na základě hmotnostní bilance je také certifikována podle systému ISCC-Plus („Mezinárodní certifikace udržitelnosti a uhlíku“), což je celosvětově uznávaný systém pro certifikaci trvalé udržitelnosti. „Chceme, aby stále více našich sloučenin bylo vyráběno na základě trvalé udržitelnosti, abychom snížili svoji závislost na spotřebě konečných zdrojů a abychom zmírnili svoji uhlíkovou stopu,“ vysvětluje Margraf. V Mannheimu divize HPM představí další nové durethanové ekologické varianty a také první výrobek Pocan Eco, který rovněž obsahuje vlákna z recyklovaného skla.

Kompozitní materiály pro elektromobily o nízké hmotnosti

Odborné znalosti společnosti LANXESS v oblasti konstrukcí o nízké hmotnosti lze ilustrovat například na držáku E/E komponenty pro bateriový systém elektromobilu. Tento držák se vyznačuje vysokým stupněm dynamické pevnosti a tuhosti v kombinaci s nízkou hmotností díky termoplastickým kompozitním materiálům Tepex, které jsou vyztuženy nepřerušenými vlákny. „Výroba využívající nákladově efektivní hybridní formovací proces přináší vysoce integrovanou konstrukční komponentu, která spolehlivě plní náročné požadavky na mechanickou bezpečnost, jež se vztahují na baterii,“ vysvětluje Thomas Malek, odborník na konstrukce o nízké hmotnosti v divizi HPM. Dobré vlastnosti materiálů Tepex z hlediska zpomalování hoření jsou v bateriových systémech také výhodné. Z materiálů Tepex lze efektivně vyrábět zejména funkčně integrované ploché komponenty, přičemž výsledkem jsou výrobky o nízké hmotnosti, které vykazují také vysoce kvalitní mechanické vlastnosti.

Na trh bude uvedena hybridní technologie pro duté profily

Na kongresu PIAE budou k vidění také současné inovace divize HPM, jež se týkají hybridní technologie pro duté profily, která umožňuje fungování kovových dutých profilů se sloučeninami určenými pro vstřikovací tvarovací směsi. Výhodné vlastnosti výsledných sloučenin o nízké hmotnosti zahrnují mnohem větší tuhost a pevnost v krutu, než jakou mají komponenty vyrobené pomocí „tradiční“ hybridní technologie plast-kov za použití plechu. „Při optimalizaci naší technologie jsme dosáhli velkého pokroku. Profily například již nemusejí být vyztužovány, aby vydržely vysoké tlaky roztaveného plastu uvnitř,“ říká Dr. Matthias Theunissen, odborník na konstrukce o nízké hmotnosti v divizi HPM. „Nyní byla zahájena druhá fáze uvádění naší nové technologie pro výrobky o nízké hmotnosti na trh. Již pracujeme na několika projektech pro zákazníky, které jsou ve stadiu prototypu.“

Kongres „Plasty v automobilovém inženýrství“, pořádaný společností VDI, proběhl ve dnech 8. a 9. září 2021 v Kongresovém centru Rosengarten v německém Mannheimu.