Como reduzir o risco de fissuras por tensão em peças metálicas sobremoldadas com PBT

Os engenheiros optam frequentemente por PBT (polibutileno tereftalato) em várias aplicações elétricas de alto desempenho devido à sua elevada capacidade de isolamento elétrico, que é mantida independentemente da temperatura. Os componentes metálicos são frequentemente sobremoldados com PBT. Se os componentes resultantes, como barramentos, carcaças ou estruturas, forem frequentemente sujeitos a variações bruscas de temperatura durante a utilização, a "união" entre metal e plástico pode enfrentar dificuldades. Isto deve-se às taxas de dilatação térmica marcadamente distintas dos dois materiais, aumentando o risco de fissuração por tensão nas zonas de contacto direto. Estas fissuras podem provocar defeitos em conjuntos completos, exigindo reparações onerosas, por exemplo, em veículos elétricos. Como é do seu conhecimento, estes problemas podem comprometer a fiabilidade a longo prazo e aumentar os custos do sistema ao longo da vida útil.

Elevada elongação à rupturak garante uma "união material" estável

Para ajudá-lo a resolver este tipo de problemas, os nossos especialistas em materiais desenvolveram grades de PBT com elevada elongação até à rotura, permitindo adaptar-se à expansão térmica sem fissurar ou romper. Esta propriedade ajuda a evitar falhas prematuras dos componentes e a melhorar a durabilidade em ambientes térmicos exigentes.

Um exemplo de material com estas características é Pocan® B3233XHR. Este composto para moldação por injeção apresenta uma elongação até à rotura muito elevada de 3,6% e é a escolha ideal para o quadro de montagem de um inversor utilizado em transmissões de dupla embraiagem com motores elétricos integrados.

A integração do motor elétrico mild hybrid na transmissão de dupla embraiagem traz como benefício o apoio do sistema elétrico a todos os modos de condução, incluindo arranque, marcha-atrás e aceleração em autoestrada. Isto resulta em poupanças de combustível até 15%. Para OEMs e condutores, esta solução traduz-se em maior suavidade de funcionamento e poupanças reais de combustível até 15%. Estas transmissões são instaladas em veículos mild hybrid de vários fabricantes automóveis.

Resultados excelentes em ensaios de choque térmico

O quadro de montagem integra, entre outros componentes, barramentos que atravessam todo o conjunto, pinos para contacto elétrico e domos para fixação do quadro e da placa de circuito. A elevada quantidade de elementos metálicos sobremoldados e o risco significativo de fissuração por tensão justificaram a utilização de Pocan® B3233XHR como material de moldação por injeção.

A excecional elongação até à rotura do composto mantém-se praticamente inalterada mesmo após múltiplos ciclos térmicos, devido à elevada resistência à hidrólise e ao envelhecimento térmico. Estes dois fatores impedem que o polímero se torne quebradiço.o que garante uma elevada fiabilidade funcional do componente e propriedades elétricas consistentemente boas. Este comportamento do material foi extensivamente testado em ensaios de choque térmico. Para tal, protótipos dos componentes foram submetidos a numerosos ciclos de variações abruptas e severas de temperatura. Os testes demonstraram que a estrutura é capaz de suportar estas condições de funcionamento extremas. Isto proporciona confiança de que o material apresenta um desempenho fiável em condições reais de utilização.

Difícil de superar: classificação de classe 5 no teste de hidrólise a longo prazo SAE/USCAR

A excelente resistência à hidrólise do Pocan® B3233XHR (Xtreme Hidrolyse Resistant) em ambientes quentes e húmidos foi comprovada em ensaios de provetes segundo os exigentes testes de longo prazo SAE/USCAR-2 Rev. 7 da Society of Automotive Engineers (SAE) dos EUA. O composto atingiu a classificação máxima, Classe 5. Investigámos também a resistência a longo prazo do termoplástico em ar quente. A sua resistência ao impacto permaneceu praticamente inalterada após 3.000 horas de armazenamento em ar quente a 150 °C.

Otimizado para um processamento seguro, fiável e suave

As boas propriedades de processabilidade do material proporcionam também vantagens. Oferece cerca de 30% melhor fluidez do fundido comparativamente a um PBT standard com o mesmo teor de fibra de vidro, assegurando um desempenho equivalente aos principais graus da gama de produtos Pocan® XtremeFlow altamente fluíveis. Com as suas excelentes características de escoamento, o composto pode ser processado a pressões de injeção mais baixas. Isto mantém os insertos metálicos firmemente posicionados, garantindo resultados precisos e fiáveis na produção em série.

Fiabilidade graças a um desempenho elétrico consistentemente elevado

Outra vantagem do nosso material de engenharia PBT reforçado comA elevada estabilidade dimensional proporcionada por um teor de 30% em peso de fibras de vidro facilita a produção de componentes com grande precisão dimensional e tolerâncias apertadas, reduzindo a expansão térmica face a variações de temperatura. Devido à sua baixa absorção de água, o nível elevado das propriedades elétricas, como a elevada rigidez dielétrica e resistência ao tracking típicas do PBT, mantém-se estável e não sofre flutuações. Adicionalmente, o composto apresenta uma reduzida propensão para promover a corrosão galvânica em contacto com peças metálicas.

Precisão ajustada: portefólio abrangente de Pocan® XHR

Existe um elevado potencial de aplicação para Pocan® B3233XHR e outras variantes da família de produtos XHR nos sistemas de propulsão de veículos elétricos. Consideramos, por exemplo, uma grande variedade de carcaças para unidades de controlo, conectores, barramentos e estatores sobremoldados. A gama XHR inclui compostos não reforçados e compostos reforçados com até 30% de fibras curtas de vidro, variantes autoextinguíveis e um produto com elevada resistência ao tracking de 600 volts (CTI A). Este portefólio abrangente permite selecionar precisamente o grau adequado para os seus requisitos de desempenho, segurança e processabilidade.

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