9 december 2019
Leestijd: 4 minuten

Waarom elektrificatie andere eisen stelt aan technische kunststoffen

elektrificatie ontwikkeling kunststoffen

De elektrificatie van voertuigen stelt heel andere eisen dan voertuigen aangedreven door verbrandingsmotoren. Naast personenauto’s, bedrijfsauto’s, vrachtauto’s en bussen zien we ook dat steeds kleinere transportmiddelen zoals fietsen, scooters, motoren, steps en bakfietsen elektrisch worden aangedreven. Deze trend zorgt voor een versnelling van de technologische ontwikkelingen bij het toepassen van technische kunststoffen. Voor het ontwerp en de ontwikkeling is het voor de kunststoffen branche daarom belangrijk om te weten waaraan deze kunststoffen precies moeten voldoen. Niet alleen voor de selectie maar ook op het gebied van verwerking en verduurzaming gedurende en na de levenscyclus.

Toename mobiliteit

Ondanks de toegenomen mogelijkheden van bijvoorbeeld video-vergaderen en thuiswerken is er wereldwijd een toename aan mobiliteit merkbaar. Voor de toekomst is het de verwachting dat verschillende manieren van mobiliteit om van A naar B te reizen gecombineerd zullen worden. Een groot gedeelte van de gebruikte transportmiddelen worden in de nabije toekomst elektrisch- of door een brandstofcel aangedreven.

Technologische aanpassingen

Vooral de automobielsector is altijd een enorme voorloper geweest op het gebied van innovatie en besparing. Dat geldt bijvoorbeeld op het gebied van veiligheid, gebruik van nieuwe materialen, functie integratie en energiebesparing door gewichtsbesparing en rendementsvergroting, recycling van kostbare materialen en langere levensduur.

Nieuwe focuspunten

Bij de ontwikkeling van voertuigen zien we trends zoals; autonoom of gedeeltelijk autonoom rijden, elektrische aandrijving, gedeeld gebruik, betalen voor gebruik en niet voor eigendom, verbonden zijn met een netwerk en service op afstand. De productie van elektrische voertuigen is al in volle gang en zal van 2020 tot 2025 exceptioneel toenemen.

Kostenreductie door opschalen

Producenten hebben tijd nodig voor de aanpassing van de productiefaciliteiten voor nieuwe technologie. Maar als de technologie eenmaal maatschappelijk geaccepteerd is en gestimuleerd wordt door de overheid, is deze ontwikkeling niet meer te stoppen. Dit brengt echter ook nieuwe uitdagingen met zich mee voor de toepassing van materialen welke voldoen aan de nieuwe eisen die door de verschuiving binnen de mobiliteit sector ontstaan.

Wat betekent dat voor kunststof toepassingen?

Transportmiddelen beschikken traditioneel over veel verschillende soorten technische kunststoffen en composieten. Door de ontwikkelingen en verschuiving zal het gebruik nog verder toenemen. Deze toename zit vooral in stijging van het volume voor behuizingen van accupakketten, stekkerverbindingen, isolatiematerialen, als drager voor geprinte elektronica, lenzen en ruiten. En ook voor; behuizing van sensoren, radarsystemen en camera’s.

Geschiktheid van huidige kunststof portfolio

Producenten van kunststof onderdelen moeten de momenteel gebruikte materialen controleren en waar nodig herzien om hun geschiktheid voor het gebruik in elektrische en brandstofcel toepassingen te bepalen.

Verschillende belangrijke eigenschappen

Bij het gebruik van kunststoffen binnen elektrische toepassingen is vlamvertraging altijd een belangrijke voorwaarde. Daarnaast zijn de elektrische- en de thermische geleidbaarheid belangrijke eigenschappen om naar te kijken.

Gewichtsbesparing

Het toepassen van accupakketten zorgt in principe voor een gewichtstoename. Accupakketten zijn gewoon zwaar. Een e-bike van 22 kilogram is vrij normaal. Dat betekent dat er op andere gebieden in het ontwerp een nog grotere focus komt te liggen op gewichtsreductie. Het toepassen van technische kunststoffen en thermoplastische composieten of hybride materialen kan hieraan een belangrijke bijdrage leveren. Denk bijvoorbeeld aan deurpanelen van personenauto’s die voor een groot gedeelte zullen bestaan uit kunststof + composiet.

Functie integratie

In elektrisch aangedreven personenauto’s zitten soms wel meer dan acht verschillende camera’s ingebouwd. Deze zijn zowel in het interieur als in het exterieur ingebouwd. Daarnaast worden er veel sensoren en radarsystemen toegepast. Veel elektronica en touchscreens en bediening van knoppen worden geïntegreerd in panelen (vaak met verlichting die gepersonaliseerd kan worden). Een productietechniek zoals In Mould Decoration (IMD) spuitgieten maakt dit mogelijk. Een kunststof decorfolie met geprinte elektronica wordt door een robot in een matrijs geplaatst en vervolgens omspoten met kunststof.

Nieuwe eisen aan kunststoffen

Het veelvuldig toepassen van sensor- en radarsystemen vereist bijvoorbeeld in het laatste geval dat radarstraling juist wel of niet wordt doorgelaten door kunststof onderdelen.

Design voor recyclability

In de transportsector worden veel kunststoffen toegepast op plaatsen waar deze niet goed zichtbaar zijn. Dat is een uitgelezen mogelijkheid voor het toepassen van recyclaat. Het gebruik van kunststoffen die al een leven gehad hebben.

Update uw kennis en verbeter zo uw kunststof producten

Wilt u aan de slag met moderne kunststof technologieën en een verantwoorde keuze leren maken voor de best passende kunststof?
Bekijk ons cursusaanbod
Over de schrijver
Barend Blom

Barend Blom

Opleidingsmanager Kunststof- en matrijstechnologie, Mikrocentrum

Gerelateerde cursussen

Kunststofkennis

23 maart 2021 3 bijeenkomsten

Polymeerchemie

De nieuwe datum voor deze cursus is binnenkort bekend.

Gerelateerde evenementen

Kunststoffen

2 t/m 3 december 2020
Brabanthallen, 's-Hertogenbosch