Fertigungsprozesse für Batteriesysteme: Vergleich zwischen Spritzgusstechnik und Formpressen

December 15, 2021

Da Fahrzeuge ständig an Komplexität gewinnen, müssen sich auch die Komponenten und Systeme ebenfalls weiterentwickeln. Das Pentatonic-Batteriesystem geht auf diese Herausforderung ein – eine vollständige Integration des Batteriesystems mit Management der Thermoeigenschaften. Im Gegensatz zu anderen Stahl- und Aluminium-Batteriegehäusen (welche schwer sein können und nur über eingeschränkte Design-Möglichkeiten verfügen) ist das Pentatonic-Batteriesystem eine einstellbare, leichte Lösung, die entweder in einen Thermoplastik-Verbundwerkstoff oder einen Verbundmetall-Hybriden eingebettet ist. Unser System kann in Elektrofahrzeugen eingesetzt werden, von Voll-Hybrid bis hin zu rein batteriebetriebenen elektrischen Fahrzeugen.

Da wir verstärkte Materialien verwenden und Strukturelemente direkt in unsere Injektions- und Formpressen integrieren, können wir auf zeitintensive Montageschritte verzichten. Dieser „One-Shot“-Prozess führt zu weniger Nacharbeiten, wie Schweißen oder Nieten, was wiederum im Vergleich zu Stahl- und Aluminiumgegenstücken zu kürzeren Zykluszeiten führt und gleichzeitig für eine höhere Dichtheit sorgt.

Eine häufig gestellte Frage lautet: Was ist der Unterschied zwischen Spritzguss und Formpressen?

Bei Spritzgusstechnik werden pelletisierte Kunststoffharze in einen Extruder eingeführt, der unter Hitze und Druck geschmolzenen Kunststoff erzeugt. Der geschmolzene Kunststoff wird dann in den Hohlraum einer Form eingespritzt und seine gewünschte Form annimmt. Er wird dann abgekühlt, bis das Endprodukt fertig ist. Die Spritzgusstechnik ist ideal für das Formen komplexer Bauteile und Formen mit schnellen Zykluszeiten.

Bei Kautex verwenden wir faserverstärkte Kunststoffe wie unidirektionale Profile und verstärkte Glasfaserfolien, damit wir die strengen Anforderungen für FHEV- und PHEV-Batteriesysteme mit einer Länge von bis zu 750 mm einhalten können.

Beim Formpressen werden die selben Extrusionsprozesse wie oben verwendet, aber das extrudierte thermoplastische Material, auch „Charge“ genannt, wird mit Hilfe eines Roboters in die Form gebracht. Die heiße Form wird dann unter enormen hydraulischen Druck geschlossen, so dass die Charge zusammengedrückt wird und sich das Material in der Form ausbreitet und so schließlich das Bauteil formt. Wie bei der Spritzgusstechnik sind hier ebenfalls kurze Zykluszeiten für Anwendungen mit hohen Durchlaufzahlen möglich, wie es in der Automobilindustrie häufig ist.

Mit Hilfe von Formpressen können wir endlosglasfaserverstärkte Strukturen in den Formgebungsprozess zu integrieren. Dadurch erzielen wir die strukturellen Anforderungen für PHEV/BEV-Systeme mit einer Bauteillänge über 1150 mm.

Möchten Sie mehr über die leichten Batteriegehäuse für EV-Segmente von Kautex erfahren? E-Mail an batterysystems@kautex.textron.com