Otimização de engrenagens para atuadores de travão elétrico de nova geração

Com o crescimento dos veículos conectados, os sistemas de travagem elétrica estão a transformar a segurança e o desempenho. Os servofreios elétricos e travões de estacionamento elétricos, que dependem de mecanismos de engrenagens, oferecem controlo e eficiência precisos e apresentam um crescimento rápido, com CAGRs previstos de 26,4% e 17,2% até 2026. Os termoplásticos avançados da Envalior, incluindo Stanyl® PA46, proporcionam soluções leves e duráveis para engrenagens de alto desempenho utilizadas nestes sistemas de travagem elétrica.

Os sistemas de travagem eléctricos exigem desempenho excecional dos acionamentos de engrenagens, particularmente em aplicações como travagem automática de emergência, onde níveis elevados de binário criam tensões significativas nos componentes e materiais. Materiais comuns como poliamida 66 (PA66) e polioximetileno (POM) frequentemente não conseguem satisfazer estas exigências quando requisitos de elevada carga e durabilidade são combinados com a necessidade de um design compacto de engrenagens, o que é frequente nestas unidades de atuadores.

Sob cargas elevadas, os dentes de engrenagens em PA66 e POM são propensos a fissuração ou deformação, resultando em desempenho comprometido e menor fiabilidade. A degradação térmica destes materiais agrava ainda mais o problema. O calor friccional gerado durante a operação pode provocar o enfraquecimento ou fusão dos dentes, especialmente em condições de temperatura elevada como as que sencontrado em alguns projetos de engrenagens de sem-fim para elevadas cargas, por vezes observados em atuadores de travão elétrico.

Os esforços para reforçar PA66 e POM de forma a melhorar a durabilidade resultam frequentemente em engrenagens de grandes dimensões e espessuras. Estas engrenagens sobredimensionadas, por vezes, não cumprem os requisitos de design compacto dos atuadores de travão elétrico, limitando assim a sua aplicabilidade em ambientes com restrições de espaço.

Estas limitações não só aumentam o risco de falha das engrenagens, como também apresentam preocupações de segurança, podendo originar avarias nos travões com consequências graves. Para responder às crescentes exigências dos sistemas de travagem eletromecânica de próxima geração, os fabricantes devem recorrer a materiais avançados que proporcionem maior fiabilidade, compacidade e eficiência de custos.

Stanyl® PA46: Otimizado para aplicações em atuadores de travão elétrico

Envalior’s Stanyl PA46 é uma poliamida alifática de elevada resistência, que proporciona desempenho superior para engrenagens de atuadores de travão elétrico. A elevada cristalinidade do material e a excecional resistência ao calor, fadiga e desgaste, fazem dele a escolha ideal para engrenagens leves e duráveis em aplicações exigentes na indústria automóvel.

Principais Benefícios do Stanyl PA46:

Alta capacidade de binário: Proporciona até 50% mais capacidade de binário em comparação com PA66 e POM, garantindo a fiabilidade dos engrenagens sob condições extremas de funcionamento.

Resistência térmica: A 140°C, as peças em Stanyl PA46 apresentam cerca de 45% mais resistência do que as em PA66 e cerca de 150% mais do que as em POM, minimizando o risco de falha devido ao calor (por fricção).

Apoio ao design de engrenagens: Ensaios internos de engrenagens permitem fornecer dados de materiais relevantes, ajudando os engenheiros a garantir que as engrenagens de Stanyl PA46 cumprem requisitos específicos de binário, velocidade e temperatura, tanto em condições lubrificadas como a seco.

Estas propriedades tornam o Stanyl PA46 ideal para designs de atuadores compactos, permitindo aos fabricantes cumprir especificações rigorosas dos OEM.

Impulsionar eficiência e poupança de custos

O Stanyl PA46 não só melhora o desempenho das engrenagens como também oferece vantagens adicionais:

Redução do espaço necessário: Permite reduzir até 25% o tamanho das engrenagens dentro dos alojamentos dos atuadores, sem comprometer a durabilidade ou o desempenho.

Custos de produção reduzidos: Ao contrário de alguns compostos especiais de PA66, POM e PPA (por exemplo, que podem exigir fibra de carbono ou otimizadores de desgaste e fricção dispendiosos), as gamas standard e económicas de Stanyl PA46 muitas vezes atingem o desempenho necessário sem recurso a aditivos adicionais de custo elevado.

Ciclos de produção mais rápidos: A alta velocidade de cristalização e as propriedades de elevado fluxo do material permitem acelerar a fabricação de engrenagens, melhorando a eficiência de custos no fabrico.

Ao tirar partido do StanylCom Stanyl PA46, os fornecedores de engrenagens podem diferenciar-se no mercado e fornecer componentes de elevada qualidade de forma mais eficiente.

Com mais de 20 anos de experiência em aplicações automóveis, a Envalior é um parceiro de confiança para OEMs líderes, fornecedores Tier 1 e fabricantes de engrenagens em todo o mundo. Todos os anos, o Stanyl PA46 é utilizado na produção de aproximadamente 100 milhões de engrenagens instaladas em 40 milhões de atuadores para sistemas de travagem elétrica, conforto, motor, refrigeração e powertrain.

Na Envalior, fornecemos suporte direto em todo o processo, desde a seleção de materiais até à otimização da aplicação, garantindo que os nossos clientes alcançam os seus objetivos de conceção e desempenho.

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