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Il futuro della mobilità

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Adesivi per veicoli ibridi e auto elettriche

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Dagli ibridi completi alle auto puramente elettriche, gli adesivi giocano un ruolo importante nella mobilità elettrica. Nei motori elettrici e nelle batterie, in particolare, sono insostituibili. Gli esempi vanno dall'incollaggio dei magneti nei motori al fissaggio senza viti e senza saldatura dei dissipatori di calore e alla protezione di alcuni componenti attraverso l'incapsulamento nel pacco batterie stesso. Ci sono molti nuovi adesivi promettenti per queste applicazioni e anche per le unità di controllo.

Batterie

Una serie di adesivi e materiali come i gap fillers sono già utilizzati per le batterie. Innovazioni come DELO-DUOPOX TC8686 che semplificano notevolmente il processo di produzione sono di particolare interesse. Questo prodotto è un adesivo strutturale bicomponente ottimizzato per le batterie dei veicoli ibridi. È termicamente conduttivo e ritardante di fiamma, e la sua lavorazione semplice lo rende ideale per la produzione in serie.

DELO-DUOPOX TC8686 è progettato per l'uso in una gamma di temperature da -40°C a +85°C. Ciò significa che non solo soddisfa i requisiti di resistenza tipici dell'industria automobilistica in un intervallo compreso tra +10°C e +40°C, ma protegge anche in modo affidabile la batteria fino alla temperatura massima di servizio di +80°C. Con una resistenza al taglio a trazione di 18 N/mm² su alluminio, il prodotto offre una resistenza molto elevata. Allo stesso tempo, la flessibilità del materiale permette di compensare il disadattamento termico della cella e del materiale dell'alloggiamento.

DELO-DUOPOX TC8686 presenta un'impressionante conduttività termica di 1,1 W/(m K). Questo permette all'adesivo di combinare il fissaggio strutturale e la connessione al sistema di gestione termica in un unico passaggio. Il processo semplificato che fa a meno dei gap fillers aiuta gli utenti a risparmiare tempo e materiale. Nonostante le sue particelle termicamente conduttive, il prodotto è solo leggermente abrasivo. DELO-DUOPOX TC8686 è anche ignifugo secondo lo standard industriale UL 94 V-0

Grazie a queste proprietà, l'adesivo è ideale per le batterie a basso voltaggio come le mild hybrid, ma anche per gli ibridi convenzionali e altre batterie a basso voltaggio, come quelle delle e-bike e degli e-scooter.

Con un rapporto di miscelazione di 2:1 e un tempo di lavorazione di circa 30 minuti, il prodotto può essere lavorato facilmente e, a seconda del processo utilizzato, anche in modo completamente automatico. A temperatura ambiente, DELO-DUOPOX TC8686 raggiunge la sua forza iniziale dopo quattro ore, e un buon 90% della sua forza finale dopo 24 ore. Il processo di indurimento può essere accelerato attraverso l'introduzione di calore. Grazie al suo colore beige, il prodotto è facilmente rilevabile dalle telecamere, il che assicura un controllo accurato dell'applicazione.

Motori elettrici

Per i motori elettrici di tutti i tipi, un aumento delle prestazioni e, in particolare, un alto grado di efficienza è estremamente importante. Gli adesivi contribuiscono a rendere i motori più piccoli e più efficienti riducendo lo spazio di installazione necessario per i processi di produzione convenzionali attraverso sottili gap di incollaggio. I prodotti sviluppati appositamente per i motori elettrici sono caratterizzati da proprietà di riempimento dei vuoti e di equalizzazione della tensione e offrono la massima forza nonché la resistenza alla temperatura, ai mezzi e all'impatto, il che li rende interessanti per una serie di applicazioni diverse di motori.

Questo è il motivo per cui i produttori di motori optano sempre più spesso per l'incollaggio di magneti in ferrite o in terre rare in alloggiamenti in acciaio e pile di laminazione. Rispetto all'ancoraggio meccanico o alla fasciatura, i giunti incollati offrono numerosi vantaggi oltre al ridotto spazio di installazione, come ad esempio per quanto riguarda le tolleranze di fabbricazione, la protezione dalla corrosione e lo smorzamento delle vibrazioni. Inoltre, i magneti segmentati sono sempre più spesso impilati mediante incollaggio per ridurre le correnti parassite. Il conseguente minore sviluppo di calore nei magneti porta ad una maggiore efficienza.

Un nuovo adesivo particolarmente interessante per queste applicazioni è DELO MONOPOX HT2999. La resistenza alla compressione dei legami di materiale magnetico (NdFeB) è di 20 MPa a 180°C. Si tratta di un valore quattro volte superiore a quello della generazione precedente. Questa straordinaria resistenza - anche sotto carico termico - è notevole, poiché molti prodotti mostrano un calo significativo delle prestazioni oltre i 150°C. La connessione rimane anche termicamente stabile a lungo termine. Anche dopo 10.000 ore di stoccaggio a 180°C, raggiunge una resistenza al taglio a trazione di 20 MPa. La temperatura massima di funzionamento dei motori elettrici è generalmente di 180°C perché i potenti magneti di terre rare si smagnetizzano a temperature più elevate. Se una certa applicazione richiede una resistenza a temperature più elevate, DELO MONOPOX HT2999 può essere utilizzato fino a 220°C.

L'isolamento elettrico è un'altra importante proprietà dell'adesivo. Riduce al minimo le correnti parassite nei motori elettrici, riducendo così lo sviluppo di calore e aumentando le prestazioni del motore. DELO MONOPOX HT2999 è inoltre dotato di distanziatori integrati. Questi distanziatori assicurano una distanza di incollaggio uniforme e molto sottile di 50 µm per l'impilamento di magneti segmentati. Questo permette l'uso di più materiale magnetico e contribuisce anche al rendimento dei motori elettrici.

La resina epossidica monocomponente è grigia e pastosa. Ci vogliono solo 10 minuti per curare in un forno a convezione d'aria a 150°C. Rispetto ai precedenti adesivi ad alta temperatura che richiedono da 30 a 40 minuti di indurimento a 150°C, questo adesivo offre chiari vantaggi in termini di tempo e di risparmio energetico.

Spine

L'elettrificazione sta aumentando ulteriormente il numero di spine nelle automobili, per esempio nelle unità di controllo e nei sensori. Questi connettori devono essere sigillati in modo affidabile per proteggere l'elettronica da umidità, media e corrosione, anche a temperature estreme. I fornitori dell'industria automobilistica usano generalmente spinotti placcati in argento, perché sono più convenienti dell'oro e più affidabili del rame. All'argento viene dato un ulteriore strato di passivazione per proteggerlo dall'appannamento e dall'abrasione. Questo rivestimento è di solito a base di tiolo ed è stato a lungo considerato difficile da incollare.

Oggi, tuttavia, sono disponibili dei sigillanti che sono stati ottimizzati proprio per questo tipo di perni. Oltre ai perni, devono anche aderire molto bene al materiale dell'alloggiamento. Nel caso delle materie plastiche, queste sono più spesso PA e PBT. Grazie alla buona resistenza ai cicli termici, questo vale anche nelle condizioni molto severe del settore automobilistico. I tipici test di tenuta verificano la resistenza alla temperatura fino a +150 °C e comprendono anche test di shock termico da -40 °C a +150 °C. Poiché i buoni sigillanti sono flessibili allo stato polimerizzato, compensano anche il disadattamento termico dei perni metallici e degli alloggiamenti in plastica

Questi prodotti permettono processi di produzione rapidi e semplici con un alto livello di sicurezza. DELO DUALBOND GE4918, un prodotto monocomponente, è facile da dispensare, mostra buone proprietà di scorrimento e può essere fissato in 10-20 secondi con l'aiuto della luce UV ad alta intensità. Nelle zone d'ombra che non possono essere raggiunte dalla luce, un ulteriore meccanismo di indurimento dell'umidità permette all'adesivo di polimerizzare completamente. Un test di tenuta in linea può essere eseguito immediatamente dopo il fissaggio con luce UV.

Conclusione

È impossibile immaginare auto elettriche senza adesivi. Le loro proprietà versatili permettono l'uso di una varietà di combinazioni di materiali e aprono nuove opzioni di design. Oltre all'incollaggio di due parti, gli adesivi svolgono altre funzioni come la gestione del calore, la protezione dalla corrosione e la sigillatura contro mezzi aggressivi. Non stanno solo facendo progredire il design leggero, però. Consentendo la miniaturizzazione, specialmente nell'elettronica automobilistica, permettono anche di conservare le risorse e di risparmiare spazio di installazione.

Per ulteriori informazioni sugli adesivi adatti all'industria automobilistica, visitate qui o i nostri TECH TALK online.