Optimalisatie van tandwielen voor de volgende generatie elektrische remactuatoren

Door de opkomst van connected cars transformeren elektrische remsystemen de veiligheid en prestaties. Elektrische rembekrachtigers en elektrische parkeerremmen op basis van tandwielaandrijving bieden nauwkeurige controle en efficiëntie en nemen in rap tempo toe, met een verwachte samengestelde jaarlijkse groei (CAGR) van respectievelijk 26,4% en 17,2% tot 2026. De geavanceerde thermoplasten van Envalior, waaronder Stanyl® PA46, leveren lichtgewicht en duurzame oplossingen voor hoogwaardige tandwielen die in deze elektrische remsystemen worden gebruikt.

Elektrische remsystemen stellen hoge eisen aan de prestaties van actuator-tandwielen, met name in toepassingen zoals automatische noodremmen waarbij hoge koppelwaarden aanzienlijke spanningen op componenten en materialen veroorzaken. Veelgebruikte materialen zoals polyamide 66 (PA66) en polyoxymethyleen (POM) voldoen vaak niet aan deze eisen wanneer een hoge belastbaarheid en duurzaamheid moeten worden gecombineerd met compacte tandwielontwerpen, wat veelvuldig het geval is voor deze actuatorunits.

Bij hoge belasting zijn de tanden van tandwielen van PA66 en POM gevoelig voor barsten of vervorming, wat resulteert in verminderde prestaties en betrouwbaarheid. De thermische degradatie van deze materialen verergert het probleem. De wrijvingshitte die tijdens bedrijf ontstaat kan ertoe leiden dat de tandwieltanden verzwakken of smelten, vooral onder hoge temperatuuromstandigheden zoals die vgevonden in sommige hoogbelaste wormwielaandrijfconstructies, soms aangetroffen in elektrische remactuatoren.

Pogingen om PA66 en POM te versterken voor een verbeterde duurzaamheid resulteren vaak in grote en dikke tandwielontwerpen. Deze overgedimensioneerde tandwielen voldoen soms niet aan de eisen voor een compact ontwerp van elektrische remactuatoren, waardoor hun inzetbaarheid in ruimtetechnisch beperkende toepassingen wordt beperkt.

Deze beperkingen vergroten niet alleen het risico op tandwieluitval, maar vormen ook veiligheidsrisico's, met mogelijk remstoringen en ernstige gevolgen als resultaat. Om te voldoen aan de steeds veranderende eisen van de nieuwste brake-by-wire-systemen, moeten fabrikanten overstappen op geavanceerde materialen die verhoogde betrouwbaarheid, compactheid en kostenefficiëntie bieden.

Stanyl® PA46: Geoptimaliseerd voor toepassingen in elektrische remactuatoren

Envalior’s Stanyl PA46 is een sterk, aliphatisch polyamide dat uitstekende prestaties levert voor tandwielen in elektrische remactuatoren. De hoge kristalliniteit en uitzonderlijke weerstand tegen hitte, vermoeiing en slijtage maken dit materiaal de voorkeurskeuze voor lichtgewicht, duurzame tandwielen in veeleisende automotive tandwieltoepassingen.

Belangrijkste voordelen van Stanyl PA46:

Hoog koppelvermogen: Levert tot 50% hogere koppelcapaciteit in vergelijking met PA66 en POM, waardoor de betrouwbaarheid van tandwielen onder extreme bedrijfsomstandigheden wordt gegarandeerd.

Thermische bestendigheid: Bij 140°C zijn onderdelen van Stanyl PA46 circa 45% sterker dan PA66 en circa 150% sterker dan POM, waardoor het risico op falen door (wrijvings)warmte wordt geminimaliseerd.

Ondersteuning bij tandwielontwerp: Interne tandwieltesten leveren relevante materiaaleigenschappen die tandwielconstructeurs helpen om te waarborgen dat Stanyl PA46-tandwielen voldoen aan specifieke eisen voor koppel, toerental en temperatuur onder zowel gesmeerde als drooglopende omstandigheden.

Deze eigenschappen maken Stanyl PA46 ideaal voor compacte actuatorontwerpen, waardoor fabrikanten kunnen voldoen aan strenge OEM-specificaties.

Efficiëntie en kostenbesparing realiseren

Stanyl PA46 verbetert niet alleen de prestaties van tandwielen, maar biedt ook aanvullende voordelen:

Gerduceerde ruimtebehoefte: Staat tot 25% verkleining van het tandwiel toe binnen actuatorbehuizingen, zonder in te boeten aan duurzaamheid of prestaties.

Lagere productiekosten: In tegenstelling tot sommige speciale PA66-, POM- en PPA-compounds (bijvoorbeeld wanneer dure koolstofvezel of slijtage- & wrijvingsoptimalisatoren vereist zijn), behalen standaard en kostenefficiënte Stanyl PA46-grades vaak prestaties zonder gebruik van extra en kostbare additieven.

Snellere productiecycli: Dankzij de hoge kristallisatiesnelheid en uitstekende vloeieigenschappen van het materiaal wordt de productie van tandwielen versneld, wat de kostenefficiëntie van fabricage verbetert.

Door gebruik te maken van StanMet Stanyl PA46 kunnen tandwieltoeleveranciers zich onderscheiden in de markt en hoogwaardige componenten efficiënter leveren.

Met meer dan 20 jaar ervaring in automotive-toepassingen is Envalior een vertrouwde partner voor toonaangevende OEM's, Tier 1-leveranciers en tandwielproducenten wereldwijd. Elk jaar wordt Stanyl PA46 gebruikt voor de productie van circa 100 miljoen tandwielen, die worden toegepast in 40 miljoen actuatoren voor elektrische remsystemen, comfortfuncties, motoren, koeling en aandrijflijnsystemen.

Bij Envalior bieden wij praktische ondersteuning, van materiaalkeuze tot optimalisatie van de toepassing, zodat onze klanten hun ontwerp- en prestatie-eisen realiseren.

Klaar om uw tandwielontwerpen voor elektrische remactuatoren naar een hoger niveau te tillen?Neem contact op met Envalior vandaag nog en ontdek hoe onze geavanceerde materiaaloplossingen u kunnen ondersteunen bij het leveren van betrouwbare, kostenefficiënte componenten die de verwachtingen van OEM’s overtreffen.