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Oct 30, 2023

Polímero silencia EVs por meio de aplicações de chassis estruturais

Postado pela equipe | Jan 04, 2023 A maioria dos OEMs automotivos ainda usa metal para

Postado pela equipe | 04 de janeiro de 2023

A maioria dos OEMs automotivos ainda usa metal para chassis estruturais e aplicações de suspensão. Diz-se que a substituição desse metal por Zytel NVH Gen 2, uma poliamida (PA) 66 recém-formulada da Celanese, oferece uma série de melhorias atraentes. Além de reduzir o peso, uma mudança para o material Celanese supostamente oferece aos motoristas e passageiros uma experiência de direção superior, controlando o ruído e a vibração com mais eficiência do que o metal.

Os veículos elétricos (EVs) representam desafios únicos quando se trata de isolar o ruído e a vibração transmitidos pela estrutura provenientes de unidades de acionamento elétrico. Sem o motor de combustão interna relativamente alto mascarando-os, esses ruídos se tornam muito mais perceptíveis na cabine do veículo. É uma questão complexa que afeta tanto a segurança do veículo quanto o conforto dos passageiros. Enquanto isso, os engenheiros acham difícil apontar uma única peça ou componente que seja a causa raiz do ruído.

Para enfrentar esses desafios, a equipe de eletrificação automotiva da Celanese Engineered Materials desenvolveu o Zytel NVH70G35HSLA2, a primeira entrada na família de produtos Zytel NVH Gen 2. Este polímero com 35% de fibra de vidro à base de PA 66 oferece alto amortecimento, mas mantém as propriedades estruturais robustas de seu polímero de base para peças que precisam de resistência mecânica sustentada ao longo de seus ciclos de vida.

"Esta nova formulação Zytel adota uma abordagem diferente para isolamento de vibração de alta frequência, utilizando a capacidade de amortecimento estrutural do material sem sacrificar a resistência à fadiga estendida ao longo do tempo", explicou Gabe Knee, gerente de mercado automotivo da Celanese. "Criamos uma solução econômica, econômica e ajustável para unidades de acionamento elétrico que atenua os problemas de NVH [ruído-vibração-aspereza] em veículos elétricos, tornando-os ainda mais silenciosos e confortáveis." O material pode suportar condições de alta tensão e fornecer características estáveis ​​sob condições variáveis ​​de ambiente e carga.

Em uma aplicação comercial recente na América do Norte envolvendo montagens de motores EV para o Cadillac Lyriq, o Zytel NVH Gen 2 manteve a integridade estrutural, oferecendo mais de 20% de economia direta de massa e considerável economia de custos de material em comparação com o alumínio. Com esses suportes, os projetistas foram capazes de ajustar, mitigar ou eliminar harmônicos irritantes que, de outra forma, seriam transmitidos e detectados pelos motoristas e passageiros na cabine.

"Com nossos recursos de design e prototipagem", acrescentou Knee, "ajudamos os clientes a identificar projetos de componentes problemáticos que estão contribuindo para problemas de NVH e, em seguida, ajudamos a criar a solução para gerenciá-los".

O componente de suspensão NVH usado no Cadillac Lyriq recebeu prêmios de finalista na competição Automotive News PACE 2022 e no SPE Automotive Innovation Awards 2022. Foi moldado a partir do novo material Zytel NVH Gen 2. O veículo foi descrito por críticos automotivos como "silencioso".

Esses materiais fornecem desempenho NVH superior na faixa de temperatura de aplicações automotivas, produzem menos ruído em relação ao metal, reduzem o peso em 30 a 50% em comparação com as peças de metal e reduzem os custos por meio da integração de peças e eliminando as necessidades de alumínio e isolamento, de acordo com a Celanese .

A empresa formulou um novo composto PA preenchido com vidro para fornecer amortecimento/NVH aprimorado sem perda de propriedades mecânicas para os suportes de montagem da unidade de acionamento do Cadillac Lyriq. O material permitiu que os suportes estruturais fossem ajustados, juntamente com as buchas elastoméricas, para fornecer ampla filtragem vibracional com 34% de redução de massa e 19,5% de redução de custo.

As características de fricção, desgaste e ruído dependem do sistema. A Celanese tem ampla experiência no desenvolvimento de formulações tribológicas para clientes com base em suas soluções POM, PBT, PA, PPS, LCP e PP-LFRT. Em resposta ao aumento da demanda por materiais com conteúdo renovável e menor impacto ambiental, a Celanese lançou grades sustentáveis ​​para produtos existentes em seu portfólio de materiais de engenharia — materiais de equilíbrio de biomassa (ECO-B) e materiais de conteúdo reciclado (ECO-R).