Abdichtung und Strömungskontrolle in Verbundwerkstoffen und Konstruktionen mit additiver Fertigung. Neue Materialarten und Strukturen erfordern fortschrittliche Lösungen für Anwendungen in der Elektromobilität.
Da Hersteller von Elektrofahrzeugen (EVs) neue Leichtbautechniken entwickeln, um Systemeffizienz und -leistung zu optimieren, verändern Materialfortschritte die Konstruktionen rasant. Kohlenstofffaser- und Nylonverbundwerkstoffe sowie additiv gefertigte Bauteile finden zunehmend Anwendung in der Produktentwicklung. Diese Lösungen stellen neue Anforderungen an wichtige Systemkomponenten wie Durchflussbegrenzer, Rückschlagventile und Dichtungen. Bei Elektrofahrzeugen spielen Leckagefreiheit und Flüssigkeitskontrolle eine entscheidende Rolle. Zudem sind die Erwartungen an die Lebensdauer gestiegen, während gleichzeitig erwartet wird, dass die Komponenten nahezu wartungsfrei sind. In Anwendungsbereichen wie Antriebsstrang, Batteriesystem und Wärmemanagement arbeiten Automobilhersteller mit Zulieferern zusammen, um die Konstruktionen grundlegend zu verändern.
„Einige der weltweit bekanntesten Automobilhersteller entwickeln neue Fertigungszentren, die sich ausschließlich auf fortschrittliche Werkstoffe und additive Fertigung konzentrieren“, erklärte David Ramirez, Anwendungsingenieur bei SFC KOENIG®. „Die Zusammenarbeit mit dem richtigen Lieferanten für Dichtungs- und Durchflussregelung ist von entscheidender Bedeutung, da Zuverlässigkeit unerlässlich ist und strenge Anforderungen für Nass- und Trockenbereiche gelten.“
Obwohl neue Werkstoffe eingeführt werden, bestehen weiterhin Herausforderungen, darunter dünne Wände, komplexe Anschlusskonfigurationen und kompakte Bauformen. Ingenieure prüfen daher sorgfältig Komponenten wie Anschlussstopfen, Durchflussbegrenzer und Rückschlagventile , um die Leistungs- und Lebensdauererwartungen zu erfüllen.
Herkömmliche Presspassungen können diese Konstruktionen leicht verformen, insbesondere bei der Verwendung neuer, leichter Materialien. Expanderdichtungen und Durchflussregelungslösungen, die die Spannung im Grundmaterial gleichmäßig verteilen, helfen Konstrukteuren, viele Anforderungen zu erfüllen.
Die Lösungen von SFC KOENIG, die durch ein Expansionspassungsdesign eine sichere Metall-auf-Metall-Verbindung gewährleisten , zählen zu den zuverlässigsten der Branche. Diese Teile verfügen über eine gezahnte Außenhülse, die sich gleichmäßig in die Bohrungswände ausdehnt und dabei kontrollierte Kräfte ausübt, wodurch das Beschädigungsrisiko minimiert wird. Mit über 5 Milliarden verbauten Teilen weisen die Lösungen von SFC KOENIG eine Ausfallrate von unter einem Teil pro Million auf.
Manche neue Werkstoffe lassen sich nur schwer bearbeiten, beispielsweise durch Gewindeschneiden in Bohrungen. Wo eine Bearbeitung möglich ist, ist sie oft schwierig und kostspielig. In solchen Fällen sind herkömmliche Dichtungen wie Manschettenstopfen und Gewindeschrauben keine optimale Lösung.
Lösungen wie der KOENIG EXPANDER®, das KOENIG CHECK VALVE® und der KOENIG RESTRICTOR® machen eine zusätzliche Bearbeitung überflüssig. Diese Teile lassen sich direkt in die Bohrung einsetzen und benötigen kein Dichtmittel – wodurch das Kontaminationsrisiko verringert wird.
Elektrofahrzeug-Designs werden zunehmend mithilfe additiver Fertigungsverfahren entwickelt. Obwohl diese Verfahren effektiv zur Gewichtsreduzierung beitragen, stellen sie uns vor Herausforderungen. Anstelle einer massiven Metallkonstruktion weisen 3D-gedruckte Teile oft eine äußere Schicht aus festem Material auf, die im Inneren von einer wabenförmigen Struktur gestützt wird. Die Integration von Dichtungen und Durchflussreglern in diese speziellen Konstruktionen ist mit zusätzlichen Schwierigkeiten verbunden.
„Unsere Standardkomponenten unterstützen zwar viele neue, einzigartige Materialien, doch unser präzise gesteuerter Installationsprozess gewährleistet die zuverlässige Montage der Komponenten sowohl in dünnwandigen Anwendungen als auch in speziellen Grundstrukturen, wie sie beispielsweise im additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden“, so Ramirez weiter. „Viele dieser Konstruktionen sind zwar noch Jahre von der Serienproduktion entfernt, aber unsere Fähigkeit, höchste Produktzuverlässigkeit und fortschrittliche technische Unterstützung zu bieten, eröffnet Automobilherstellern neue Möglichkeiten zur Weiterentwicklung ihrer Designs.“
SFC KOENIG bietet zudem ein komplettes Sortiment an Installationslösungen für zusätzliche Kontrolle und die präzise Regulierung von Installationsdrücken und -abständen. Mit diesen Lösungen können Hersteller Dichtungen und Durchflussregelungskomponenten korrekt positionieren und erweitern. Das Unternehmen unterstützt Automobilhersteller außerdem bei der Automatisierung, sodass diese neue Lösungen problemlos integrieren können.
„Die Entwicklung von Elektrofahrzeugen schreitet rasant voran“, fuhr Ramirez fort. „Jede Komponente muss eine lange Lebensdauer, absolute Zuverlässigkeit und optimale Leistung aufweisen. Wir bei SFC KOENIG freuen uns, mit Automobilherstellern an diesen fortschrittlichen Entwicklungen zusammenzuarbeiten – deshalb gelten wir als führend in der Dichtungstechnik und Strömungssteuerung – und so werden wir diese Position auch in Zukunft behaupten.“
