LCP外殼讓智能動(dòng)力模塊實(shí)現小型化
如新型動(dòng)力控制單元(PCU)可將從電池提供過(guò)來(lái)的電壓變換成驅動(dòng)電機工作的電壓，在通過(guò)定速巡航控制實(shí)現定速行駛時(shí)以及加速時(shí)對電機的驅動(dòng)力進(jìn)行調控。
而在新型動(dòng)力控制單元(PCU)中起核心作用的半導體復合部件則為智能動(dòng)力模塊(IPM)。這個(gè)IPM 外殼的大小決定PCU全體的大小。本田汽車(chē)的零部件供應商Keihin公司通過(guò)IPM 零部件的技術(shù)革新實(shí)現了PCU 全體的小型化。
對于智能動(dòng)力模塊“外殼”，要求兼具耐熱性、絕緣性、焊錫焊的接合性、粘結性、凝膠密封等功能。為滿(mǎn)足這些要求，要求所使用的樹(shù)脂材料必須在高耐熱性、絕緣破壞強度、材料的強度、成型時(shí)的流動(dòng)性、低放氣性等多方面都具備高的功能。
其中尤其關(guān)于耐熱性，在IPM 的制造過(guò)程中，包括外殼都要經(jīng)歷焊錫焊接工序，樹(shù)脂的表面溫度非常高，要求所使用的樹(shù)脂材料必須能夠承受。Keihin公司最終選用的是寶理塑料公司的LCP LAPEROS S135 含玻璃纖維的品級，以實(shí)現IPM的小型化和高動(dòng)力輸出。
對于IPM 外殼，一方面是作為L(cháng)APEROS LCP 樹(shù)脂的成型品，它是到目前為止從來(lái)沒(méi)有過(guò)的大尺寸，與此同時(shí)對它的精度要求又與到目前為止所應用的接插件等小型精密零部件所要求的高精度幾乎一樣。此外，在IPM 外殼上，有無(wú)數的被稱(chēng)為Busbar 銅片縱橫交錯，樹(shù)脂就覆蓋在這些縱橫交錯的銅片網(wǎng)絡(luò )上面，與金屬的復合就必須滿(mǎn)足在不使用粘結劑的前提下實(shí)現組合成型。
LCP 成型品面臨熔合強度的問(wèn)題，在IPM 的制造過(guò)程中，必須保證被加熱時(shí)熔合部不會(huì )發(fā)生開(kāi)裂。在這個(gè)問(wèn)題的解決上發(fā)揮了巨大作用的是寶理塑料公司TSC(技術(shù)解決中心)所提供的流動(dòng)解析數據。事實(shí)上，有關(guān)LCP 的大型零部件，積累的數據很少，很難完全滿(mǎn)足需要，但是，Keihin 公司和成型加工廠(chǎng)家，再加上寶理塑料公司3 家公司充分發(fā)揮數據共享的作用，最終克服熔合強度的難題成功開(kāi)發(fā)出該產(chǎn)品。
自動(dòng)駕駛對汽車(chē)高速、高頻傳輸零部件的需求不斷增加
另一方面，用于實(shí)現自動(dòng)駕駛的ADAS(Advanced Driver-Assistance Systems――先進(jìn)駕駛輔助系統)零部件正在不斷增加。
自動(dòng)駕駛級別基于SAE(Society of Automotive Engineers)的定義，L2級(部分駕駛自動(dòng)化)以下屬于A(yíng)DAS，L3級以上屬于自動(dòng)駕駛。市面上已經(jīng)有配備了L2級功能的車(chē)型銷(xiāo)售。無(wú)需贅言，駕駛汽車(chē)需要由駕駛員做出“視認、判斷、操作”。而ADAS則是通過(guò)各個(gè)零部件的運作，部分取代了這些動(dòng)作。若將其大致分類(lèi)，可以說(shuō)“視認”對應傳感器，“判斷”對應ECU，“操作”對應執行器。另外，為傳感器無(wú)法識別的部分提供支持的通訊設備和連接各零部件的通信網(wǎng)絡(luò )也扮演著(zhù)重要的角色。
ADAS零部件由監控周邊的傳感器、執行動(dòng)作的執行器、車(chē)與車(chē)之間或者車(chē)與基礎設施之間的通訊設備、做出判斷的ECU(Electronic Control Unit)組成。另外，隨著(zhù)ADAS的高度發(fā)展，各零部件的收發(fā)數據量增加，高速通信變得不可或缺。而且隨著(zhù)今后5G通信的進(jìn)一步擴大，預計高速傳輸零部件和高頻傳輸零部件也將增加。
隨著(zhù)ADAS的高度發(fā)展，部分執行器零部件的控制功能自動(dòng)化，所以相關(guān)產(chǎn)品需要具備很高的運行可靠性。因此，設計中越來(lái)越強調對冗余性的考量，例如將電源和信號的電路分為2個(gè)系統等。這種變化對可靠性提出了相當高的要求，需要執行器零部件即使被安裝在嚴苛環(huán)境下也不能發(fā)生故障。這些零部件所使用的樹(shù)脂也同樣需要很高的可靠性(長(cháng)使用壽命)。
耐水解特性的PBT可滿(mǎn)足苛刻的執行器零部件應用環(huán)境
如安裝于車(chē)輛下方的零部件距離路面很近，會(huì )暴露于路面上的水、融雪劑和油等物質(zhì)。另外，由于靠近引擎和馬達等發(fā)熱零部件，還會(huì )遇到高溫。出于這些環(huán)境因素，很多執行器零部件都選擇了耐熱性高、耐化學(xué)性好、吸水特性變化很小的PBT。
寶理塑料公司的DURANEX 330HR、531HS、532AR能夠承受這種嚴酷的環(huán)境，是具有良好耐久性(耐水解特性)的材料。
據介紹，車(chē)輛下方的環(huán)境溫度很高，而且還會(huì )接觸水和融雪劑，屬于金屬零部件容易生銹的環(huán)境。鐵不僅會(huì )腐蝕生銹，而且生銹時(shí)還會(huì )產(chǎn)生堿性物質(zhì)。這種堿性物質(zhì)和樹(shù)脂零部件接觸可能會(huì )使樹(shù)脂產(chǎn)生裂紋(應力開(kāi)裂)。為了防止這種應力開(kāi)裂的發(fā)生，需要采取以下任一措施：①使用具有耐堿性的樹(shù)脂，②對金屬采取防腐蝕措施。532AR品級對堿性物質(zhì)具有耐性，即使金屬的銹液接觸到樹(shù)脂部位也不易產(chǎn)生應力開(kāi)裂，所以非常適合用于安裝在車(chē)輛下方的零部件。
具有阻燃性和尺寸穩定性的DURANEX? PBT 750AM
隨著(zhù)車(chē)輛的電動(dòng)化，要求樹(shù)脂具備阻燃性的情況逐年增加。產(chǎn)生高電壓的馬達、電池、充電零部件中使用了很多具有阻燃性的樹(shù)脂。除此之外，近年來(lái)在用于V2X(Vehicle to everything)的數據通訊設備中也使用了阻燃性樹(shù)脂。V2X是自動(dòng)駕駛(SAE L3級以上)的實(shí)用化所需功能，預計今后越來(lái)越多的車(chē)型會(huì )配備這一功能。該數據通訊設備的外殼和連接器使用了工程塑料。這些工程塑料除了阻燃性之外，還需要在車(chē)載環(huán)境下具有高耐久性和高尺寸精度。
寶理塑料的產(chǎn)品DURANEX具有獲得了阻燃材料認證(UL標準中的V-0)的品級，得到眾多車(chē)載零部件的采用。特別是DURANEX 750AM在車(chē)載環(huán)境下具有很高的耐久性。此外還加入了穩定外殼和連接器形狀的功能，近年來(lái)愈發(fā)受到要求阻燃化的汽車(chē)零部件的青睞。
寶理塑料表示，DURANEX 750AM具有汽車(chē)領(lǐng)域所要求的充分的耐久性和較高的形狀穩定性，是非常適合EV、HEV零部件、通訊設備等的材料。
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