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L'avenir de la mobilité

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Adhésifs pour les véhicules hybrides et les voitures électriques

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Des véhicules entièrement hybrides aux voitures purement électriques, les adhésifs jouent un rôle important dans la mobilité électrique. Dans les moteurs électriques et les batteries, en particulier, ils sont irremplaçables. Les exemples vont du collage des aimants dans les moteurs à la fixation sans vis ni soudure des dissipateurs thermiques, en passant par la protection de certains composants par encapsulation dans le bloc-batterie lui-même. Il existe de nombreux nouveaux adhésifs prometteurs pour ces applications, ainsi que pour les unités de commande.

Batteries

Une multitude d'adhésifs et de matériaux tels que les gap fillers sont déjà utilisés pour les batteries. Des innovations comme le DELO-DUOPOX TC8686, qui simplifie considérablement le processus de production, sont particulièrement intéressantes. Ce produit est un adhésif structurel à deux composants optimisé pour les batteries de véhicules hybrides. Il est thermoconducteur et ignifuge, et son traitement simple le rend idéal pour la production en série.

DELO-DUOPOX TC8686 est conçu pour être utilisé dans une plage de températures allant de -40°C à +85°C. Cela signifie qu'il répond non seulement aux exigences de résistance typiques de l'industrie automobile dans une plage comprise entre +10°C et +40°C, mais aussi qu'il protège de manière fiable la batterie jusqu'à la température de service maximale de +80°C. Avec une résistance au cisaillement de 18 N/mm² sur l'aluminium, le produit offre une résistance très élevée. En même temps, la flexibilité du matériau permet de compenser le décalage thermique entre la cellule et le matériau du boîtier.

DELO-DUOPOX TC8686 présente une impressionnante conductivité thermique de 1,1 W/(m K). Cela permet à l'adhésif de combiner la fixation structurelle et la connexion au système de gestion thermique en une seule étape. Ce processus simplifié, qui se passe de bouche-trous, permet aux utilisateurs de gagner du temps et d'économiser du matériel. Malgré ses particules thermoconductrices, le produit n'est que légèrement abrasif. DELO-DUOPOX TC8686 est également ignifugé conformément à la norme industrielle UL 94 V-0

Grâce à ces propriétés, l'adhésif est idéal pour les batteries basse tension comme les mild hybrides, mais aussi pour les hybrides conventionnels et autres batteries de la gamme basse tension, comme celles des vélos et scooters électriques.

Avec un rapport de mélange de 2:1 et un temps de traitement d'environ 30 minutes, le produit peut être traité facilement et, selon le procédé utilisé, également de manière entièrement automatique. À température ambiante, DELO-DUOPOX TC8686 atteint sa résistance initiale après quatre heures, et un bon 90% de sa résistance finale après 24 heures. Le processus de durcissement peut être accéléré par l'introduction de chaleur. Grâce à sa couleur beige, le produit est facilement détectable par les caméras, ce qui assure un contrôle précis de l'application.

Moteurs électriques

Pour les moteurs électriques de tous types, une augmentation des performances et, en particulier, un haut degré d'efficacité sont extrêmement importants. Les adhésifs contribuent à rendre les moteurs plus petits et plus efficaces en réduisant l'espace d'installation nécessaire aux processus de fabrication conventionnels grâce à de minces espaces de collage. Les produits spécialement développés pour les moteurs électriques présentent des propriétés de remplissage des interstices et d'égalisation de la tension et offrent une solidité maximale ainsi qu'une résistance à la température, aux milieux et aux chocs, ce qui les rend intéressants pour un certain nombre d'applications différentes des moteurs.

C'est pourquoi les fabricants de moteurs optent de plus en plus pour le collage d'aimants en ferrite ou en terre rare dans des boîtiers en acier et des empilements de tôles. Par rapport à l'ancrage mécanique ou au bandage, les joints collés offrent de nombreux avantages en plus de l'espace d'installation réduit, notamment en ce qui concerne les tolérances de fabrication, la protection contre la corrosion et l'amortissement des vibrations. En outre, les aimants segmentés sont de plus en plus souvent empilés par collage afin de réduire les courants de Foucault. Le faible développement de chaleur qui en résulte dans les aimants conduit à un meilleur rendement.

Un nouvel adhésif particulièrement intéressant pour ces applications est le DELO MONOPOX HT2999. La résistance au cisaillement en compression des liaisons de matériaux magnétiques (NdFeB) est de 20 MPa à 180°C. Ce chiffre est quatre fois plus élevé que celui de la génération précédente. Cette résistance extraordinaire - même sous charge thermique - est remarquable, car de nombreux produits présentent une baisse significative des performances au-delà de 150°C. La connexion reste également stable thermiquement sur le long terme. Même après 10 000 heures de stockage à 180°C, elle atteint une résistance au cisaillement en traction de 20 MPa. La température maximale de fonctionnement des moteurs électriques est généralement de 180°C car les puissants aimants en terre rare se démagnétisent à des températures plus élevées. Si une certaine application nécessite une résistance à des températures plus élevées, DELO MONOPOX HT2999 peut même être utilisé jusqu'à 220°C.

L'isolation électrique est une autre propriété importante de l'adhésif. Elle minimise les courants de Foucault dans les moteurs électriques, réduisant ainsi le développement de chaleur et augmentant les performances du moteur. DELO MONOPOX HT2999 est en outre pourvu d'entretoises intégrées. Ces entretoises assurent un espace de collage uniforme et très fin de 50 µm pour l'empilement d'aimants segmentés. Cela permet d'utiliser davantage de matériau magnétique et contribue également à l'efficacité des moteurs électriques.

La résine époxy à un composant est grise et pâteuse. Il suffit de 10 minutes pour qu'elle durcisse dans un four à convection d'air à 150°C. Par rapport aux adhésifs haute température précédents qui nécessitent 30 à 40 minutes de durcissement à 150°C, cet adhésif offre des avantages évidents en termes de temps et d'économies d'énergie.

Prises de courant

L'électrification augmente encore le nombre de fiches dans les voitures, par exemple dans les unités de commande et les capteurs. Ces connecteurs doivent être scellés de manière fiable pour protéger l'électronique de l'humidité, des médias et de la corrosion, y compris sous des températures extrêmes. Les fournisseurs automobiles utilisent généralement des broches de connecteurs plaquées argent, car elles sont plus économiques que l'or et plus fiables que le cuivre. L'argent reçoit une couche de passivation supplémentaire pour le protéger de la ternissure et de l'abrasion. Cette couche est généralement à base de thiol et a longtemps été considérée comme difficile à coller.

Aujourd'hui, cependant, il existe des produits d'étanchéité qui ont été optimisés pour ces types de broches précisément. Outre les broches, il faut aussi qu'elles adhèrent très bien au matériau du boîtier. Dans le cas des matières plastiques, il s'agit le plus souvent de PA et de PBT. Grâce à une bonne résistance aux cycles thermiques, cela s'applique également aux conditions très strictes du secteur automobile. Les tests d'étanchéité typiques vérifient la résistance à la température jusqu'à +150 °C et comprennent également des tests de choc thermique de -40 °C à +150 °C. Comme les bons mastics sont flexibles à l'état durci, ils compensent également le décalage thermique des broches métalliques et des boîtiers en plastique

Ces produits permettent des processus de production rapides et simples avec un haut niveau de sécurité. DELO DUALBOND GE4918, un produit monocomposant, est facile à distribuer, présente de bonnes propriétés d'écoulement et peut être fixé en 10 à 20 secondes à l'aide d'une lumière UV à haute intensité. Dans les zones d'ombre qui ne peuvent être atteintes par la lumière, un mécanisme supplémentaire de durcissement par l'humidité permet à l'adhésif de durcir complètement. Un test d'étanchéité en ligne peut être effectué immédiatement après la fixation par lumière UV.

Conclusion

Il est impossible d'imaginer des voitures électriques sans adhésifs. Leurs propriétés polyvalentes permettent l'utilisation d'une variété de combinaisons de matériaux et ouvrent de nouvelles options de conception. Outre le collage de deux pièces, les adhésifs remplissent d'autres fonctions telles que la gestion de la chaleur, la protection contre la corrosion et l'étanchéité aux milieux agressifs. Mais ils ne font pas seulement progresser la conception légère. En permettant la miniaturisation, notamment dans l'électronique automobile, ils permettent également de préserver les ressources et de gagner de l'espace d'installation.

Pour de plus amples informations sur les adhésifs adaptés à l'industrie automobile, veuillez consulter ici ou nos TALKs TECH en ligne.