DP Patterning, Avery Dennison och IUMAT (institutet för materialforskning vid Hasselts universitet och imec) har byggt en demonstrator med flexibla värmeelement för bilinteriörer. Den visar hur uppvärmda ytor kan serietillverkas i Europa till låg kostnad, med en tillverkningsprocess som ersätter tryckt silver och kemisk etsning. Demonstratorn visas för första gången på TechBlick Europe i Berlin den 21 och 22 oktober och därefter på IZB i Wolfsburg den 27–29 oktober.
I en elbil minskar varje kilowattimme som används för komfort i kupén bilens räckvidd. Att värma de ytor som passagerarna sitter mot och rör vid, till exempel dörrpaneler och armstöd, är ett mer direkt sätt att skapa komfort än att värma all luft i kupén. I ett fälttest med en eldriven transportbil fann Ford att uppvärmda interiörytor minskade energiförbrukningen med 13 % jämfört med konventionell luftuppvärmning.
– Uppvärmda ytor går från att vara ett premiumtillval till att bli ett praktiskt sätt att bevara räckvidden i elbilar för vardagsbruk. Frågan vi får från leverantörer är inte längre om tekniken fungerar, utan om de kan köpa den i stora volymer, från Europa, till ett pris som passar ett fordonsprogram. Med den här demonstratorn, som utvecklats tillsammans med Avery Dennison och Hasselts universitet, vill vi visa möjligheterna med våra kombinerade tekniker och bjuda in fordonsindustrin att utforska hur vi tillsammans kan möta deras specifika behov och utmaningar, säger Tommy Höglund, global försäljningsdirektör på DP Patterning.
– Vi gör det möjligt: Bemästra kurvan. Håll kanten på plats. Driv framtiden framåt, säger Jarne Machiels, senior ingenjör inom applikationer och teknisk service på Avery Dennison Performance Tapes.
Demonstratorns värmekrets tillverkas med Dry Phase Patterning, DP Patternings patenterade torra och mekaniska rulle-till-rulle-process för flexibla laminat baserade på aluminium och på kopparbelagt aluminium, som möjliggör lödning. Den mönstrade metallen leder ström bättre än tryckt silver och kostar betydligt mindre. Eftersom processen är noggrant styrd ger varje värmeelement jämn uppvärmningsprestanda inom snäva resistanstoleranser. För en biltillverkare innebär det att värmeelementet i en serietillverkad bil fungerar som det som validerades.
Avery Dennison Performance Tapes bidrar med vidhäftningslösningen. Värmeelementet monteras med FT 21502, en transfertejp baserad på Avery Dennisons plattform för lösningsmedelsfria häftämnen. Den använder ett patenterat UV-härdat modifierat akrylhäftämne som fäster väl på böjda ytor, där värmeelementen i bilinteriörer behöver placeras. Jämfört med traditionella lösningsmedelsbaserade akrylhäftämnen minskar plattformen koldioxidutsläppen i produktionen med 19–30 % och eliminerar flyktiga organiska föreningar (VOC), utan att kompromissa med skjuvhållfasthet, kemikaliebeständighet eller temperaturområde. Anslutningen mellan ledningarna och värmekretsen skyddas med FT 0927, en kabeltäckningstejp som sedan länge är branschstandard för värmeelement i säten och rattar.
IUMAT konstruerade värmekretsarna utifrån simuleringar och beräkningar av första ordningen. Efter att DP Patterning hade tillverkat värmekretsen laserskar IUMAT värmeelementen till rätt storlek, monterade elektroniken och integrerade dem i demonstratorn med Avery Dennisons vidhäftningslösning.
Europeisk försörjning för serieproduktion
DP Patterning tillverkar kretsarna med en rulle-till-rulle-process vid sin anläggning i Norrköping, vilket ger fordonsleverantörer en europeisk källa till värmekretsar i industriella volymer. Processen använder inga etskemikalier och minskar koldioxidutsläppen med upp till 98 %.
