Lo stampaggio a iniezione svolge un ruolo fondamentale nel settore dei veicoli a energia nuova (NEV), offrendo soluzioni innovative per parti leggere e ad alte prestazioni. Questa tecnologia è parte integrante del miglioramento dell'efficienza e della sostenibilità dei veicoli.

Lo stampaggio a iniezione nei NEV riduce il peso, migliora l'efficienza energetica e supporta materiali ecologici. Viene utilizzato per gli alloggiamenti delle batterie, i connettori e i componenti strutturali leggeri, offrendo una produzione più rapida e di alta precisione.

Con la continua evoluzione dei NEV, il ruolo dello stampaggio a iniezione nella produzione di pezzi economici e di alta qualità diventerà sempre più significativo. Scoprite come queste innovazioni favoriscono la crescita del settore e migliorano i processi produttivi.

Qual è il motore principale dell'efficienza dei veicoli a energia nuova?

L'efficienza dei veicoli a nuova energia si basa sui progressi nella tecnologia delle batterie, sui materiali leggeri e sul miglioramento dell'aerodinamica, che migliorano complessivamente le prestazioni e la sostenibilità di questi veicoli.

I progressi nella tecnologia delle batterie, in particolare quelle agli ioni di litio e allo stato solido, sono fondamentali per aumentare l'efficienza dei veicoli a nuova energia, migliorando l'autonomia, la velocità di carica e il consumo energetico.

La riduzione del peso dei veicoli è fondamentale per migliorare l'efficienza energetica ed estendere l'autonomia delle batterie dei NEV. Stampaggio a iniezione¹ consente di sostituire le parti metalliche con materiali termoplastici e compositi ad alte prestazioni, ottenendo riduzioni di peso di 30-70% pur mantenendo l'integrità strutturale.

Materiali e applicazioni chiave

• PEEK (Polietere Etere Chetone) e PPS (solfuro di polifenilene): Questi polimeri resistenti alle alte temperature sono ampiamente utilizzati negli alloggiamenti dei motori, negli isolatori delle batterie e negli anelli di tenuta. Gli ingranaggi in PEEK, ad esempio, riducono il peso di 70% rispetto alle controparti metalliche, offrendo al contempo proprietà autolubrificanti e riduzione del rumore.

• Termoplastici rinforzati con fibre di vetro lunghe (LFT)²: I compositi LFT, come PP-GF e PA-GF, migliorano la resistenza strutturale degli alloggiamenti delle batterie e dei componenti del telaio. Le tecnologie di iniezione diretta di fibre lunghe (ad esempio, FDC di Arburg) eliminano le fasi di precomposizione, riducendo il consumo energetico di 30%.

• Schiuma microcellulare (MuCell®): Iniettando azoto o CO2 nella plastica fusa, questa tecnica crea strutture microporose, riducendo il peso dei pezzi di 10-20% senza compromettere le prestazioni.

In che modo i veicoli a energia nuova possono ottenere l'integrazione dei componenti incorporati attraverso lo stampaggio a inserti?

Lo stampaggio a inserto integra i componenti direttamente nella struttura dei veicoli a nuova energia, consentendo di migliorare le prestazioni e di snellire i processi produttivi.

Lo stampaggio a inserto integra i componenti nelle strutture dei veicoli durante lo stampaggio, migliorando l'efficienza e riducendo i costi di assemblaggio dei veicoli a nuova energia.

Applicazioni nei sistemi NEV

• Sistemi di gestione delle batterie (BMS)³: Le sbarre e i connettori in rame sono incapsulati con materiali plastici isolanti (ad esempio, PBT o PPS) per evitare cortocircuiti in ambienti ad alta tensione. Questa integrazione migliora anche la resistenza agli urti e l'utilizzo dello spazio.

• Elettronica di potenza: I controllori del motore e i convertitori CC/CC si basano su parti stampate con inserti⁴ per connessioni elettriche e gestione termica sicure. Ad esempio, le presse ad iniezione verticali ARBURG automatizzano il posizionamento degli inserti metallici, riducendo i cicli di produzione di 25%.

• Componenti interni: I pannelli sensibili al tatto e i sistemi HVAC utilizzano sempre più spesso l'elettronica stampata a inserti, come la tecnologia IME (In-Mold Electronics) di Kurz, che incorpora i circuiti direttamente nelle parti di rivestimento, con un risparmio di 30% peso e costi.

Qual è la sostenibilità e l'economia circolare dei veicoli a energia nuova?

La sostenibilità e l'economia circolare dei veicoli a nuova energia si concentrano sulla riduzione dell'impatto ambientale e sulla promozione dell'efficienza delle risorse durante l'intero ciclo di vita del veicolo.

I veicoli a nuova energia promuovono la sostenibilità utilizzando risorse rinnovabili, riducendo le emissioni e favorendo il riciclaggio delle risorse. Utilizzano materiali e design ecologici, favorendo l'economia circolare e riducendo i rifiuti e il consumo di energia.

Adozione di materiali riciclati

• Le normative UE richiedono ora un contenuto riciclato di 25% nelle plastiche per autoveicoli entro il 2026. Sistemi avanzati come RecyclatePilot di ENGEL compensano la variabilità delle plastiche riciclate post-consumo (PCR), garantendo una qualità costante durante lo stampaggio.

• Polimeri a base biologica⁵: Materiali come il PLA (acido polilattico) e il PA 610 (derivato dall'olio di ricino) si stanno affermando per le finiture interne e le parti non strutturali, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili.

Processi ad alta efficienza energetica

• Piattaforme di gemellaggio digitale: Il software myAssist di Sumitomo Demag ottimizza l'uso dell'energia analizzando i dati in tempo reale delle presse a iniezione, riducendo l'impronta di carbonio fino a 15%.

• Riciclaggio a ciclo chiuso: Aziende come Trinseo e SABIC stanno sviluppando metodi di riciclaggio chimico per riconvertire le plastiche automobilistiche a fine vita in resine vergini.

Quali sono le tecnologie di stampaggio avanzate per i componenti dei veicoli a energia nuova?

Le tecnologie di stampaggio avanzate sono fondamentali per produrre componenti di alta qualità per i veicoli a nuova energia, migliorando le prestazioni e l'efficienza del settore automobilistico in continua evoluzione.

Le tecnologie di stampaggio avanzate migliorano i componenti dei veicoli a energia nuova aumentando la durata, riducendo il peso e consentendo progettazioni complesse, fondamentali per garantire prestazioni efficienti e sostenibili dei veicoli.

• Stampaggio a compressione CoinSure: La tecnologia di Tederic combina lo stampaggio a iniezione e a compressione per produrre parti ottiche ultra-lisce come le lenti dei fari, riducendo i tempi di ciclo di 30%.

• Stampaggio ibrido: La combinazione di materiali termoplastici con silicone o TPU (poliuretano termoplastico) consente di realizzare guarnizioni flessibili per pacchi batteria e connettori impermeabili.

Integrazione della produzione intelligente

• Controllo qualità guidato dall'intelligenza artificiale⁶: Sistemi come l'APC Plus di KraussMaffei monitorano la viscosità della massa fusa e regolano i parametri in tempo reale, un aspetto critico per la lavorazione dei materiali riciclati.

• Industria 4.0: Gli stampi abilitati all'IoT e la manutenzione predittiva riducono i tempi di inattività, mentre piattaforme come IMAGOxt di Wittmann Battenfeld tracciano il consumo energetico delle linee di produzione.

Conclusione

Lo stampaggio a iniezione è al centro della rivoluzione dei NEV e consente di realizzare veicoli più leggeri, sicuri e sostenibili. Dai sistemi di batterie a inserti alle linee di produzione ottimizzate per l'intelligenza artificiale, questa tecnologia continua a rompere le barriere del design e dell'efficienza.

Mentre le case automobilistiche corrono per raggiungere gli obiettivi di zero netto, la collaborazione tra scienziati dei materiali, stampatori e OEM sarà la chiave per sbloccare la prossima generazione di innovazione automobilistica.

Per i produttori, investire in tecnologie di stampaggio avanzate e materiali riciclabili non è solo un vantaggio competitivo, ma una necessità per prosperare nel futuro elettrificato.