Das Spritzgießen spielt in der Branche der New Energy Vehicles (NEV) eine zentrale Rolle und bietet innovative Lösungen für leichte, leistungsstarke Teile. Diese Technologie ist ein wesentlicher Bestandteil zur Verbesserung der Effizienz und Nachhaltigkeit von Fahrzeugen.

Das Spritzgießen in NEVs reduziert das Gewicht, verbessert die Energieeffizienz und unterstützt umweltfreundliche Materialien. Es wird bei Batteriegehäusen, Steckverbindern und leichten Strukturkomponenten eingesetzt und ermöglicht eine schnellere Produktion mit hoher Präzision.

Mit der weiteren Entwicklung von NEVs wird die Rolle des Spritzgießens bei der Herstellung kostengünstiger, hochwertiger Teile immer wichtiger. Erfahren Sie, wie diese Innovationen das Branchenwachstum vorantreiben und die Fertigungsprozesse verbessern.

Was ist der Hauptantrieb für die Effizienz von Fahrzeugen mit neuer Energie?

Die Effizienz von Fahrzeugen mit neuer Energie hängt von Fortschritten in der Batterietechnologie, leichten Materialien und verbesserter Aerodynamik ab, die zusammen die Leistung und Nachhaltigkeit dieser Fahrzeuge erhöhen.

Fortschritte in der Batterietechnologie, insbesondere bei Lithium-Ionen- und Festkörperbatterien, sind entscheidend für die Steigerung der Effizienz von Fahrzeugen mit neuer Energie durch Verbesserung von Reichweite, Ladegeschwindigkeit und Energieverbrauch.

Die Verringerung des Fahrzeuggewichts ist für die Verbesserung der Energieeffizienz und die Verlängerung der Batteriereichweite bei NEVs von größter Bedeutung. Spritzgießen¹ ermöglicht den Ersatz von Metallteilen durch Hochleistungsthermoplaste und Verbundwerkstoffe, wodurch eine Gewichtsreduzierung von 30-70% bei gleichzeitiger Beibehaltung der strukturellen Integrität erreicht wird.

Wichtige Materialien und Anwendungen

• PEEK (Polyetheretherketon) und PPS (Polyphenylensulfid): Diese hochtemperaturbeständigen Polymere werden häufig in Motorgehäusen, Batterieisolatoren und Dichtungsringen verwendet. PEEK-Zahnräder beispielsweise reduzieren das Gewicht um 70% im Vergleich zu Metallgegenstücken und bieten gleichzeitig selbstschmierende Eigenschaften und Geräuschreduzierung.

• Langglasfaserverstärkte Thermoplaste (LFT)²: LFT-Verbundwerkstoffe wie PP-GF und PA-GF verbessern die strukturelle Festigkeit von Batteriegehäusen und Fahrwerkskomponenten. Durch die Direktinjektion von Langfasern (z. B. FDC von Arburg) entfallen die Vorcompoundierschritte, wodurch der Energieverbrauch um 30% gesenkt wird.

• Mikrozellulares Schäumen (MuCell®): Durch die Injektion von Stickstoff oder CO2 in geschmolzenen Kunststoff entstehen bei dieser Technik mikroporöse Strukturen, die das Gewicht der Teile um 10-20% senken, ohne die Leistung zu beeinträchtigen.

Wie kann die Integration eingebetteter Komponenten in neue Energiefahrzeuge durch Insert Molding erreicht werden?

Beim Insert Molding werden Komponenten direkt in die Struktur von Fahrzeugen mit neuer Energieversorgung integriert, was zu verbesserter Leistung und rationalisierten Fertigungsprozessen führt.

Beim Insert Molding werden Komponenten während des Spritzgießens in die Fahrzeugstruktur integriert, was die Effizienz steigert und die Montagekosten für neue Energiefahrzeuge senkt.

Anwendungen in NEV-Systemen

• Batterie-Management-Systeme (BMS)³: Kupfer-Sammelschienen und -Steckverbinder sind mit isolierenden Kunststoffen (z. B. PBT oder PPS) ummantelt, um Kurzschlüsse in Hochspannungsumgebungen zu verhindern. Diese Integration verbessert auch die Stoßfestigkeit und die Raumausnutzung.

• Leistungselektronik: Motorsteuerungen und DC/DC-Wandler basieren auf umspritzte Teile⁴ für sichere elektrische Verbindungen und Wärmemanagement. Die vertikalen Spritzgießmaschinen von ARBURG automatisieren zum Beispiel das Einlegen von Metalleinsätzen und verkürzen so die Produktionszyklen um 25%.

• Innere Komponenten: Berührungsempfindliche Bedienfelder und HLK-Systeme verwenden zunehmend umspritzte Elektronik, wie die In-Mold-Electronics (IME)-Technologie von Kurz, bei der die Schaltkreise direkt in die Verkleidungsteile eingebettet werden, was 30% an Gewicht und Kosten spart.

Was ist die Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft von Fahrzeugen mit neuer Energie?

Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft bei neuen Energiefahrzeugen konzentrieren sich auf die Verringerung der Umweltauswirkungen und die Förderung der Ressourceneffizienz während des gesamten Lebenszyklus des Fahrzeugs.

Neue Energiefahrzeuge fördern die Nachhaltigkeit, indem sie erneuerbare Ressourcen nutzen, Emissionen reduzieren und das Recycling von Ressourcen unterstützen. Sie verwenden umweltfreundliche Materialien und Designs, unterstützen die Kreislaufwirtschaft und verringern Abfall und Energieverbrauch.

Annahme von Recyclingmaterial

• Die EU-Vorschriften verlangen nun einen Rezyklatgehalt von 25% in Automobilkunststoffen bis 2026. Fortschrittliche Systeme wie der RecyclatePilot von ENGEL kompensieren die Schwankungen bei PCR-Kunststoffen (Post-Consumer-Recycling) und sorgen für eine gleichbleibende Qualität beim Spritzgießen.

• Biobasierte Polymere⁵: Materialien wie PLA (Polymilchsäure) und PA 610 (aus Rizinusöl gewonnen) gewinnen an Bedeutung für Innenverkleidungen und nicht strukturelle Teile und verringern die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.

Energieeffiziente Prozesse

• Plattformen für digitale Zwillinge: Die myAssist-Software von Sumitomo Demag optimiert den Energieverbrauch durch die Analyse von Echtzeitdaten von Spritzgießmaschinen und senkt den CO2-Fußabdruck um bis zu 15%.

• Recycling im geschlossenen Kreislauf: Unternehmen wie Trinseo und SABIC entwickeln chemische Recyclingverfahren, um Altkunststoffe aus der Automobilindustrie wieder in neuwertige Harze umzuwandeln.

Was sind die fortschrittlichen Formgebungstechnologien für Komponenten von Fahrzeugen mit neuer Energie?

Moderne Spritzgusstechnologien sind entscheidend für die Herstellung hochwertiger Komponenten für Fahrzeuge mit neuer Energie, die die Leistung und Effizienz im sich entwickelnden Automobilsektor verbessern.

Moderne Formgebungstechnologien verbessern die Komponenten von Fahrzeugen mit neuer Energie, indem sie die Haltbarkeit erhöhen, das Gewicht reduzieren und komplexe Designs ermöglichen, die für eine effiziente und nachhaltige Fahrzeugleistung entscheidend sind.

• CoinSure™ Formpressen: Die Technologie von Tederic kombiniert Spritzgießen und Formpressen, um ultraglatte optische Teile wie Scheinwerferlinsen herzustellen und die Zykluszeiten um 30% zu reduzieren.

• Hybride Formgebung: Die Kombination von Thermoplasten mit Silikon oder TPU (thermoplastisches Polyurethan) ermöglicht flexible Dichtungen für Akkupacks und wasserdichte Anschlüsse.

Integration intelligenter Fertigung

• AI-gesteuerte Qualitätskontrolle⁶: Systeme wie das APC Plus von KraussMaffei überwachen die Viskosität der Schmelze und passen die Parameter in Echtzeit an, was für die Verarbeitung von Rezyklaten entscheidend ist.

• Industrie 4.0: IoT-fähige Werkzeuge und vorausschauende Wartung reduzieren Ausfallzeiten, während Plattformen wie IMAGOxt von Wittmann Battenfeld den Energieverbrauch in den Produktionslinien verfolgen.

Schlussfolgerung

Das Spritzgießen steht im Mittelpunkt der NEV-Revolution und ermöglicht leichtere, sicherere und nachhaltigere Fahrzeuge. Von einsatzgegossenen Batteriesystemen bis hin zu KI-optimierten Produktionslinien durchbricht diese Technologie immer wieder Grenzen in Bezug auf Design und Effizienz.

Da die Automobilhersteller um die Erreichung der Netto-Null-Ziele ringen, wird die Zusammenarbeit zwischen Materialwissenschaftlern, Spritzgießern und OEMs der Schlüssel für die nächste Generation von Automobilinnovationen sein.

Für die Hersteller ist die Investition in fortschrittliche Formgebungstechnologien und recycelbare Materialien nicht nur ein Wettbewerbsvorteil, sondern eine Notwendigkeit, um in der elektrifizierten Zukunft erfolgreich zu sein.