ポリアミド |新エネルギー車における PA の応用

従来の内燃機関車の時代と比較して、「スリーエレクトリック」システムは、新エネルギー車を従来の車両と区別する重要な特徴です。全電気時代の到来により、このシステムは車両の中核機能を評価するための最も重要な基準になりました。新エネルギー車がこの「スリーエレクトリック」システムを採用するのに伴い、ナイロンの用途も大きく変化しました。では、どのナイロン素材が新エネルギー車での使用に適しているのでしょうか?

PA46

PA46は、結晶性が高く、高温耐性があり、剛性が高く、強度が高いのが特徴です。主に自動車のエンジンやシリンダーヘッド、オイルパンベース、オイルシールカバー、トランスミッションなどの関連部品に使用されています。電気産業では、コンタクタ、ソケット、コイルフォーム、スイッチなど、高い耐熱性と疲労強度が要求される用途に使用されています。

PA6

PA6 は、優れた機械的特性、剛性、靱性、耐摩耗性、機械的振動減衰に加えて、優れた電気絶縁性と耐薬品性を備えています。自動車部品、電子・電気部品、その他多くの分野で広く使用されています。

信号灯ベース

これらの部品は光源にさらされ、高温環境下で動作するとともに、衝撃を受けやすい場所に設置されるため、一定の耐衝撃性と靭性が求められます。 PA6 を使用すると、これらの課題に対処できます。さらに、自動車照明用途では、標準ネジ調整またはブラケットに PA6 + GF を使用することが自動車メーカーの間で標準的に行われています。

自動車シャーシ部品

自動車のシャーシコンポーネントにプラスチックを使用することの最も明白な利点は、軽量化です。ガラス繊維で強化した場合でも、PA6 部品はアルミニウム合金よりも約 20% ～ 30% 軽量です。車両重量の軽量化は燃費の向上につながります。さらに、ロアコントロールアームなどのコンポーネントでは、ばね下重量を軽減することで走行性能が大幅に向上し、その結果、よりスムーズな乗り心地とより応答性の高いハンドリングが実現します。

充電ステーションの筐体

近年、電気自動車の充電ステーション用材料の研究が本格化しており、多くの合意点に達しています。充電ステーションは日常生活のさまざまな場面で使用されるため、高い性能基準が求められます。北部地域の屋外環境では、低温に耐えることができなければなりません。突然の火災を防ぐためには、優れた難燃性が必要です。安全性を確保するために、材料は導電性であってはなりません。さまざまな自然条件に耐えなければならないため、素材には優れた耐老化性も求められます。さらに、充電ステーションの構造的完全性と過酷な環境に耐える能力を確保することが最も重要です。 PAは半透明または不透明な乳白色の顆粒であり、優れた総合性能を発揮します。機械的強度、剛性、機械的衝撃吸収性、耐摩耗性、あるいは優れた電気絶縁性と耐薬品性のいずれの点においても、充電ステーションに最適な材料の 1 つとなっています。

バッテリーエンクロージャー

現在、バッテリーエンクロージャーには PA 材料が一般的に使用されており、PA6 が最も普及しています。難燃性も、新エネルギー車のバッテリーエンクロージャの材料を選択する際の重要な考慮事項です。未変性 PA6 の限界酸素指数は通常 20% ～ 22% に過ぎず、難燃性評価はせいぜい UL 94 V-2 に達しますが、これは新エネルギー車の厳しい難燃性要件を満たしていません。

ハロゲンフリー、難燃性、ガラス繊維強化 PA6 は、動力電池分野における高電圧および高温動作条件のアプリケーション要件も満たします。この材料は、電解液や冷却媒体にさらされた場合でも高い強度と剛性を維持しながら、800V に耐える高電圧絶縁を提供します。

PA66

PA6 と比較すると、PA66 は機械的強度、剛性、耐熱性、耐摩耗性、耐クリープ性に優れていますが、衝撃強度と機械的減衰特性は低くなります。自動車、ドローン、電子/電気産業で広く使用されています。

コネクタ

電子コネクタの製造には、高い流動性、高い靭性、高温耐性、および成形の容易さを備えた変性ナイロンが必要です。適切な材料は次のとおりです。

端子台：汎用難燃性PA6/PA66、

コイル フォーマー: コイル フォーマーには、高強度、高靭性、高温耐性を備えた変性ナイロンが必要です。適切な材料は次のとおりです。

PA66 + 15 ～ 30% GF (HB、V0 難燃グレード)、PA66 + 30% GF (V0 難燃グレード)。

PA12

PA12 は耐衝撃性改良剤の含有量が高いため、ポリアミドとポリオレフィンの特性を兼ね備えています。分解温度が高く、吸湿性が低く、低温性能に優れているという優れた特徴を持っています。主に自動車の燃料ライン、計器パネル、アクセル ペダル、ブレーキ ホース、電子機器や電化製品の消音コンポーネント、ケーブル ジャケットなどに使用されます。

ハロゲンフリー、難燃性、強化PA6

この白色のハロゲンフリー難燃性 PA6 熱伝導性プラスチックは、熱伝導率が通常のプラスチックの 4 ～ 5 倍と優れた熱伝導性を備えています。ハロゲンフリーで難燃性があり、UL94-1.6 mm V0 難燃性評価を達成しています。また、体積抵抗率が10¹⁴Ω・cmと電気絶縁性にも優れています。密度がアルミニウムの約50％と低く、加工が容易なため直接射出成形が可能です。

長繊維ガラス強化PA6

長繊維ガラス強化 PA6 は金属に匹敵する多くの利点を備えており、複雑な自動車部品の製造に最適です。インストルメントパネルのクロスビームを例に挙げます。インストルメントパネルのクロスビームは車体に直接接続され、ヒューマン マシン インターフェイス デバイスやトリム コンポーネントからの荷重を支持および伝達し、他の安全コンポーネントとともにコックピットの安全システムを形成し、車両のハンドリングと安全性に直接影響を与えます。

ガラス繊維強化 PA66

ガラス繊維強化ナイロン材料は、高強度、優れた耐摩耗性、耐食性、優れた電気絶縁性を備えているため、新エネルギー車の充電システムの部品に広く使用されています。一般的な用途には、バッテリー エンクロージャ、AC モーター ハウジング、電気自動車の充電システムなどがあります。

ガラス繊維強化 PA66 材料は、自動車業界でエンジン フード、ドア、計器パネル、シートなどの部品に広く使用されています。 PA66 の一般的なガラス繊維強化率は次のとおりです。10% のガラス繊維で強化された PA66 は自動車の内装部品に適しており、30% のガラス繊維で強化された PA66 は自動車の外装部品に適しています。

ガラス繊維強化 PA66 は、アクセル ペダルの位置に基づいて加速/減速信号を提供する電子スロットル コントローラー ハウジングにも使用できます。

PA12

PA12 ポリアミド材料はゴムの柔軟性とプラスチックの特性を組み合わせており、優れた寸法安定性と独自の高圧破裂強度を備えています。硬質波形ホース、滑らかなオイルホース、燃料ライン、バキュームホース、エアブレーキライン、空圧ホース、多層燃料ライン、サイレントギア、ケーブルシース、複雑な形状の部品に適しています。

ゴムチューブと比較して、PA12 チューブはシステムの重量を効果的に軽減できます。 PA12 の密度は 1.02 g/cm3 ですが、従来の自動車用チューブに一般的に使用されている EPDM ゴムの密度は 1.1 ～ 1.2 g/cm3 です。さらに、PA12 チューブは比較的壁が薄いのが特徴です。内径 15 ～ 18 mm のチューブを例にとると、PA12 チューブの壁厚はわずか 1.25 ～ 1.5 mm ですが、EPDM ゴムチューブの壁厚は通常 3.5 ～ 4 mm です。全体として、PA12 材料を選択すると、チューブの重量を 65% 削減できます。