ALT Technologies

Airbag- und Batterieschutz mit leichten Klebekomponenten

Bauteile in der Automobilindustrie absichern

Hochmoderne Verarbeitungslösungen

ALT Technlogies ist auf die Herstellung selbstklebender, gestanzter und gedruckter Komponenten für die Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie spezialisiert. Fachgebiet: Klebstoff- und Werkstoffkenntnisse. Bekannt für: (RFID-)Etiketten und Komponenten für die Fahrzeuginsassensicherheit, EV-Batteriematerialien und gedruckte Elektronik.

Jan van Honk, Global Sales Director, ALT Technologies, erklärt, welche Produkte für die Automobilindustrie im Zeitalter der Elektromobilität unverzichtbar sind, da sie für die Sicherheit der Fahrzeuginsassen sorgen.

Anbieter-know-how powered by: die Think WIOT Group und ALT Technlogies

Cutting-Edge Converting Solutions

Hochmoderne Verarbeitungslösungen

INTERVIEW MIT JAN VAN HONK
Interview

Fundamentaler Wandel der Autoindustrie

Jan van Honk erklärt, was dieser Wandel für die Weiterentwicklung von Materialien und die innovative Forschung zu nachhaltigen Lösungen wie der "gedruckten Elektronik" bedeutet.

Jan van Honk ist Global Sales Director bei ALT Technlogies.

Fast 400 Mitarbeiter sind an Standorten in den Niederlanden, Rumänien, China, den USA und Mexiko beschäftigt. Mehr als 25 Mitarbeiter sind in der Forschung und Entwicklung tätig. Im Jahr 2022 haben wir fast 680 Millionen Artikel versandt. Just-in-time-Lieferungen von Produkten und Kundennähe sind in unserem Markt wichtig. Deshalb sind wir auf verschiedenen Kontinenten vertreten.

ALT Technologies produziert seit Jahrzehnten spezielle Abdeckungen zum Schutz der Funktion von Airbags. Infolgedessen sind wir mit der Anzahl der in Autos verwendeten Airbags gewachsen. Als die ersten Airbags in den 1970er Jahren eingeführt wurden, gab es nur einen oder zwei in Autos. Heute gibt es in jedem Fahrzeug bis zu sieben Airbags.

Daher verwenden alle großen Tier-1-Hersteller der Automobilindustrie unsere Produkte. Trotz moderner Fahrerassistenzsysteme und Car-to-X-Kommunikation ist der Airbag nach wie vor das bevorzugte Mittel zum Schutz der Fahrzeuginsassen.

Heutzutage gibt es ein großes Ziel: die Reduzierung der CO2- Emissionen. Leistungsstarke Elektrofahrzeuge werden Verbrennungsfahrzeuge sehr schnell ablösen. Elektromobilität und autonomes Fahren sind daher junge Wachstumsmärkte. Diese Fahrzeugtypen haben einen hohen Bedarf an Elektronik und Sensorik.

Dadurch verändert sich der Markt für elektronische Bauteile. Im Jahr 1980 machten elektronische Komponenten nur 10 Prozent der Herstellungskosten eines Autos aus. Die Prognose für 2030 liegt bei 50 Prozent. Das bedeutet, dass schon heute und erst recht in Zukunft immer mehr elektronische Bauteile abgesichert werden müssen.

Der Markt braucht daher vor allem Produkte für die Sicherheit von Elektronik. Das gilt nicht nur für Komponenten wie Batterien, sondern auch für alle anderen elektronischen Teile im Fahrzeug. Die Nachfrage steigt rasant in Richtung Elektronikschutz und -abschirmung, RFID-Etiketten und Sensorik.

Der Markt für EAutos oder Fahrzeuge mit Hybridantrieb wird sich rasant entwickeln. Nach 2035 dürfen in der Europäischen Union nur noch Personenkraftwagen neu zugelassen werden, die nicht mit Diesel oder Benzin betrieben werden. Damit sind wir innerhalb der EU eine Verpflichtung eingegangen. Hinzu kommt ein gewisser Anteil an wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen, vor allem im Bereich der "schweren Nutzfahrzeuge".

Die europäische Automobilindustrie muss nun schnell erschwingliche und leistungsorientierte Elektrofahrzeuge auf den Markt bringen, um Marktanteile zu halten.

Seit Jahrzehnten beliefern wir die Automobilbranche mit innovativen Sicherheitsprodukten. Bereits heute ist ALT Technologies dabei, Produkte speziell für Elektrofahrzeuge weiterzuentwickeln und herzustellen. Dazu gehören gedruckte Elektronik für Standard-Batteriemanagementsysteme und gestanzte Leichtbauelektronik für Hochvoltanwendungen, die wir mit hochleitfähigen Materialien konfektionieren und mit hochleitfähigen Klebstoffen befestigen.

Ganz genau! Wir haben Klebstoffe für verschiedene Trägermaterialien. Wichtig ist, dass die Etiketten oder Abdeckungen haltbar sind, auf rauen Oberflächen gut halten, sich rückstandsfrei ablösen lassen, einen hohen Temperaturbereich abdecken und zum Beispiel auch möglichst emissionsfrei sind. Auch wenn ein Etikett einfach aussieht, steckt eine Menge Technik dahinter.

Und was die Nachhaltigkeit angeht, so wünschen sich viele OEMs, dass recycelbare Materialien für das Etikett verwendet werden, um den CO2-Fußabdruck zu verringern. Und, wie bereits erwähnt, haben wir eine enorme Erfahrung mit Klebstoffen für EV-Batteriezellen. Leitfähigkeit ist hier sehr wichtig, und wir bieten eine große Auswahl an leitfähigen Klebstoffen.

In einigen Fällen müssen unsere Etiketten bereits in den frühen Produktionsprozess des Bauteils integriert werden. Das hängt von der spezifischen Funktionalität ab. Effizient ist es, wenn wir nicht nur das Etikett oder die Abdeckung liefern, sondern diese auch gleich auf dem Bauteil anbringen. Am Ende liefern wir das fertige Bauteil. Andere Produkte werden erst nach der Produktion aufgebracht. Die Endkunden setzen diesen Prozess dann in ihrem eigenen Werk um.

In vielen Fällen binden uns die OEM-Lieferanten frühzeitig in die Entwicklung und Planung ein, so dass wir unser Know-how bündeln können. Das Endergebnis ist ein Produkt, das speziell für die Anforderungen des Kunden entwickelt wurde.

Nachhaltigkeit ist in der Automobilbranche genauso eine Notwendigkeit wie in anderen Branchen auch. ALT arbeitet an zahlreichen Projekten mit dem Ziel der Nachhaltigkeit. Wir entwickeln nicht nur Produkte, die gedruckt werden können und daher weniger Material und Kosten erfordern, sondern arbeiten auch mit unseren Lieferanten an konkreten Umsetzungen von Strategien zur Nachhaltigkeit. Wir konzentrieren uns auch darauf, sauberer Energie einzusetzen und damit auch konkrete Ergebnisse zu erzielen.

Unser Werk in den Niederlanden ist vollständig autark und wird seit einigen Jahren zu 100 Prozent mit Windenergie betrieben. Und um ein weiteres Beispiel zu nennen: Der Bau eines Solarpanel-Feldes zur Versorgung unseres Werks in Rumänien befindet sich derzeit in der Entwicklung. Um Gewicht und Volumen zu sparen, sehen wir einen Trend hin zu flexiblen und dünnen (Folien- oder Textil-) Produkten. Diese sollen die heute verwendeten starren, harten Kunststoffkomponenten (Gehäuse) ersetzen. Die Ersetzung einer geformten Kunststoffkomponente durch eine nachhaltige Folie ist ein doppelter Gewinn.

In erster Linie geht es um die traditionelle Verkabelung, die bis zu einem gewissen Grad durch flexible gedruckte Elektronik ersetzt werden kann.

Anstelle von Knöpfen könnten gedruckte Schieberegler auch auf Touchscreens eingesetzt werden. In einigen Autos ist es bereits möglich, die Lautstärke, das Dach oder sogar die Temperatur über einen Schieberegler zu steuern. Hinter dem Schieberegler befindet sich eine leitfähige Touchfolie. Diese Funktionalität kann gedruckt werden. Zum Beispiel können auch Sensoren zur Gewichtsmessung im Beifahrersitz gedruckt werden.

Airbag-Schutzhüllen

Vor einem Aufprall registrieren Aufprallsensoren die für Unfälle typischen starken Abbremsungen. Innerhalb von 10-50 Millisekunden wird dadurch eine Treibladung gezündet, und ein Gasgemisch blitzt auf und bläst eine Textilhülle auf – den Airbag. Das ist möglich, weil sich im Inneren des Airbags Chemikalien befinden, die diese kleine Explosion verursachen.

Die Explosion verursacht eine Verbrennung, bei der ein Gas entsteht. Dieses Gas bläst dann den Airbag blitzschnell auf. Die Explosion wird durch die Airbag-Aufblasvorrichtung ausgelöst und aktiviert den Airbag. ALT Technologies entwickelt Airbag-Hüllen entsprechend diesen Sicherheitsnormen.

Der Airbag kann bereits bei einer Aufprallgeschwindigkeit von 25 Kilometern pro Stunde ausgelöst werden. Nach dem Unfall strömt das Gas sofort aus dem Sack aus. Die Sicherheit der Fahrzeuginsassen kann jedoch nur gewährleistet werden, wenn der Airbag funktionsfähig ist. ALT Technologies ist ein Pionier in der Herstellung von Airbag-Hüllen, die diese Funktionalität gewährleisten sollen.

Airbag-Hüllen verhindern, dass Fremdkörper die Airbag-Module verunreinigen und schützen so den Airbag während seiner Lebensdauer. ALT Technologies stellt die Hüllen aus einer Vielzahl von Materialien her.

Darunter befinden sich Vliesstoffe wie Polypropylen, Polyester und transparente Polyethylenfolie. Die Schutzhüllen sind so konzipiert, dass sie allen Fahrsituationen bis hin zu einem plötzlichen Aufprall standhalten und im Bedarfsfall eine schnelle Gasentfaltung gewährleisten. Im Inflator befindet sich eine Art Metallventil in Form einer Scheibe, die kurz vor dem Aufprall zerbricht und den Weg für das Gas frei macht.

Einige Airbaghüllen müssen speziell für jedes Fahrzeugmodell entworfen werden, da sie sich der Form des Fahrzeugs anpassen müssen. Daher hat jede Airbaghülle ihr eigenes, auf das Fahrzeugmodell abgestimmte Design.

ALT Technologies entwickelt die Airbagabdeckungen seit Jahren gemeinsam mit der Automobilindustrie. Heute ist das Unternehmen auch einer der Hauptlieferanten von Airbag-Sicherheitsventilen, die auch als Inflator-Dichtungen bezeichnet werden. Bei Inflator-Dichtungen handelt es sich im Wesentlichen um präzisionsgestanzte Metallfolien mit einem Klebstoff.

ALT Technologies wählt die geeigneten Klebstoffe und Materialien je nach Art des Inflators aus. Ein Metall, z.B. Kupfer, Aluminium oder Edelstahl, wird mit einem speziellen Klebstoff befestigt. Das Endprodukt sieht aus wie ein Etikett. Dieses Etikett wird in die richtige Form geschnitten und auf einer Rolle hergestellt. Das Endergebnis: eine Barrierefolie, die den Inflatorbecher abdichtet und Leben rettet.

„Die ersten Airbags sind parallel zur Gründung von ALT Technologies auf den Markt gekommen. Zur Serienreife gelangten sie erst Jahre später. Heute ist ihr Einsatz ein Sicherheitsstandard.“

Airbag-Schutzhüllen

Elektronikschutz für Autos

1. Schutz der Elektronik

ALT Technologies bietet Folien, Bänder und Dichtungen zur Abschirmung von elektronischen Bauteilen an.

Schutz der Elektronik

2. Zellverbindungssystem

Die Überwachung der Alterung, des Ladestatus und der Entladetiefe von EV-Batteriezellen wird durch einen dünnen Streifen PET-Folie mit aufgedruckter Elektronik erreicht.

Zellverbindungssystem

3. Materialien für thermische Grenzflächen und Wärmedämmung

Wärmeschnittstellenmaterialien (TIMs) werden zur Verbesserung des Wärmeflusses zwischen einer Quelle und dem Kühlkörper, der Luft oder dem Komponentengehäuse verwendet. Diese Materialien kontrollieren den Temperaturfluss, indem sie die Lufteinschlüsse um die Komponenten herum ersetzen.

Materialien für thermische Grenzflächen

„Ohne diese Produkte wäre die Automobilindustrie heute nicht in der Lage, die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zu gewährleisten.“

Bei Elektrofahrzeugen kommen mehr elektronische Komponenten zum Einsatz als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Eine zentrale Herausforderung ist es daher, die elektromagnetische und thermische Verträglichkeit aller Komponenten sicherzustellen.

Immer leistungsfähigere, aber auch empfindlichere elektronische Komponenten und die rasante Entwicklung induktiver Ladeverfahren für Batterien stellen den Elektrofahrzeugbau vor völlig neue Herausforderungen.

Weitere große Herausforderungen sind mit dem autonomen Fahren und ADASSystemen verbunden. Immer mehr elektronische Geräte, Sensoren und Kameras, die den Fahrer unterstützen, sollen in Zukunft autonomes Fahren ermöglichen und müssen in einem Fahrzeug in unmittelbarer Nähe zueinander funktionieren.

Das Thema zuverlässiger Elektronikschutz und effiziente Abschirmung wird immer wichtiger.

ALT Technologies arbeitet mit der Automobilindustrie zusammen, um Lösungen zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in Fahrzeugen zu entwickeln. Letztlich ist ein wirksamer Schutz der Elektronik der Schlüssel zum sicheren Fahren im Zeitalter der Elektromobilität.

Das Gleiche gilt für das Wärmemanagement: das richtige Material, der richtige Klebstoff und die richtige Form. Über 50 Jahre Erfahrung in der Materialverarbeitung sind die Grundlage für die Entwicklung dieser neuen Anwendungen. ALT Technologies bietet verschiedene Lösungen an, von EV-Batteriematerialien bis hin zu gedruckten elektronischen Batteriemanagementsystemen.

Batterietechnik und gedruckte Elektronik

„Übergewicht ist ein Nachteil bei der E-Mobilität.“

Elektroautos mit Paketen von Batteriezellenmodulen auf einer Plattform

Eine Reihe von Elektroautos mit Paketen von Batteriezellenmodulen auf einer Plattform.

Wenn sich die Lithium-Ionen-Zellen im Akkupack erhitzen, kann eine Zelle eine Temperatur von mehreren hundert Grad Celsius erreichen und eine thermische Reaktion auslösen, die den Akku in Brand setzt. Als Folge einer Kettenreaktion kann der Akku explodieren.

Um dieses Risiko zu verringern, werden spezielle Materialien verwendet, die das Wärmemanagement in und um die Batteriezellen verbessern. Die Erfahrung von ALT bei der Materialbeschaffung bietet Lösungen für alle technischen Herausforderungen in diesem Bereich.

Ein anderes, weniger dramatisches, aber dennoch kritisches Thema ist der Transport von Batterien. ALT Technologies bietet Herstellern das RFID-Transportetikett Shock Watch der Firma SpotSee an, das mit einem Schockindikator ausgestattet ist.

Über einen Sensor, der Erschütterungen aufzeichnet, kann der gesamte Transportweg lückenlos dokumentiert werden und es kann sichergestellt werden, dass die Batterie sicher transportiert worden ist.

ALT Technologies arbeitet bereits an Abschirmungsprodukten für zukünftige Batterieentwicklungen. In den kommenden Jahren sollen die Batterien leichter und effizienter werden. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist der Ersatz von Drähten und Kabeln für Batteriemanagementsysteme durch gedruckte Elektronik.

Die Zellverbindungssysteme werden auf 0,3 mm dünne Streifen aus PET-Folie gedruckt. Sie werden für die jeweiligen Batteriezellen maßgeschneidert und weisen für jede Zelle gegenüberliegende Anschlussfahnen auf. Sie werden mit einem leitfähigen Klebstoff auf die Zellverbinder geklebt. Er ist druckempfindlich und kann je nach Kundenwunsch unterschiedliche Leitfähigkeitsanforderungen erfüllen.

„Automobil-Innenräume und Elektrofahrzeuge werden mit den neuesten Fortschritten in der flexiblen gedruckten Elektronik, einschließlich Sensoren, HMI und Heizungs- und Beleuchtungsanzeigen, aufgerüstet.“

Bis zu acht Kilometer Kabel und mehr als 100 Steuergeräte finden sich heute in einem durchschnittlichen Mittelklassewagen. Das sind Materialien, die Kosten verursachen und das Gewicht erhöhen. Gerade im Elektrofahrzeugbau kann in Zukunft immer mehr Gewicht eingespart werden, um die Reichweite zu erhöhen.

Im Vergleich zur konventionellen Elektronik kann die gedruckte Elektronik eine flexible und kostengünstige Produktion verschiedener Mikroelektronik ermöglichen. Das sind Vorteile, die langfristig dazu führen, dass sich gedruckte elektronische Anwendungen immer weiter verbreiten und durchsetzen. Dieser Prozess wird durch den florierenden Markt für Elektrofahrzeuge zusätzlich befeuert.

Ein weiterer wichtiger Vorteil ist die Verringerung des Einsatzes wertvoller Rohstoffe bei der Herstellung. Weniger Materialien führen zu mehr Nachhaltigkeit und reduzieren somit den CO2-Fußabdruck.

Obwohl es gedruckte Elektronik schon seit einiger Zeit gibt, sind diese Anwendungen im Automobilbereich relativ neu. Nicht nur Drähte, sondern auch Heizungen, Beleuchtungen und eine breite Palette von Bedienelementen, einschließlich komplexer Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI), können in gedruckter Form hergestellt werden.

Leitfähige Partikel in der Tinte sorgen dafür, dass elektrische Schaltungen, Drähte, Sensoren oder RFID-Transponder mit herkömmlichen Druckverfahren direkt auf dünne Polymerfolien gedruckt werden können. Das Ergebnis: flexible und leichte Leiterbahnen.

Durch die Kombination verschiedener Tinten entstehen spezifische Funktionen wie Sensoren, Licht, Batterien oder Transistoren. Wie bei herkömmlichen Leiterplatten können auch Mikrochips hinzugefügt werden.

Gedruckte Elektronik