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环境负荷小的无卤电线

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事例介绍

环境负荷小的无卤电线

通过对多达数万种树脂配合比的研究和对十分之一毫米细径的追求,开发了环境负荷小的无卤电线

 对于有“电子块”之称的现代汽车而言,汽车配线束的重要性正日益提高。但另一方面,含有氯乙烯(PVC)的电线作为构件对环境会产生恶劣影响,需要得到改善。负责研究开发汽车用配线束的Auto Networks技术研究所和负责设计、制造的住友电装以及负责事业策企划和经营的住友电工,三位一体地致力于此项课题的研究。在使用新材料的同时,还要确保电线的强度和阻燃性,并在细径、轻量化方面进行了长达5年的研究。通过试错法,最终实现了导体断面截面积达到0.35mm2的超细无卤电线的实用化。

※ 现在其同类产品的直径得到进一步细化,已达到0.13mm2

住友电装株式会社电线事业本部 开发技术部 开发2组 吉本  润 株式会社Auto Networks自动网络技术研究所  电线、•材料研究部 电线研究室  佐藤  正史 株式会社Auto Networks自动网络技术研究所  电线、•材料研究部 电线研究室  主任研究员  井上  正人

目的•要求

想得到不排出二恶英,有助于降低燃耗的电线

 我们看到废气和产业废弃物对环境的污染日益严重,在汽车用电线方面,97年诞生了“无铅”新材料。但是,汽车厂家要求进一步改进。身处项目最前沿进行技术开发的吉本,回顾当时的情况时说:“在作为电线的绝缘体使用的树脂中,主要使用PVC。虽然要对PVC进行填埋或焚烧处理,但进行焚烧处理时,存在产生二恶英的危险。由于汽车厂家与其他产业相比要具有更高的环保意识,决心削减或停止使用PVC,要求我们为此进行研究开发。”

 构成PVC的氯与溴等同被划归为“卤族”。当初客户的要求是只削减氯。但那样并不能完全达到降低环境负荷的目的。此外,将来停止使用卤素肯定会成为社会性课题。想到这一点的项目组通过与客户的协商,决定将目标瞄准完全废止使用卤素的高技术水平。

 但是,仅仅无卤也不能达到汽车厂家原本“降低环境负荷”的目的。汽车要使用全长3000m、重40kg的配线束。而且,汽车配线束的量今后还要继续增加。重量的增加与燃耗的降低成反比,结果仍将给环境带来恶劣影响。

采访时的姿态

“细且轻。对这一目标的追求,对于客户而言是我们要承担的责任与义务。”从事电线开发长达15年的井上这样说道,开发的过程也是细径、轻量化的过程。

 而且还有一个“不言而喻”的要求。那就是在使用新材料、新技术的同时,要使性能•价格等同或超过原有品。抱着这三大主题,项目才开始真正启动。

课题•过程

向谁都未曾实现过的耐磨性与阻燃性兼备的目标发起挑战

 烯烃材料作为PVC的替代材料以前就广为人知。但是烯烃材料的价格即使便宜的也是PVC的2倍。于是,项目组想通过薄化使用烯烃材料的被膜部分,以达到控制成本的目的。但却遇到了更大的课题。从无铅的开发时代就从事电线研究的佐藤说道。

“暴露在振动和高热环境中的汽车用配线束,要求具有高度的耐磨性与阻燃性。但如果薄化被膜势必降低强度。更麻烦的是,烯烃材料非常容易燃烧。为了提高阻燃性,虽然有配合金属氢氧化物的方法,但如果配合使其具有充分阻燃性的量,又将显著降低耐磨性。为了制作比原有品更薄且耐磨性与阻燃性兼备的被膜,找出烯烃材料与金属氢氧化物的配合比就成了一项重大课题。”

 实验过的配合比多达数万种。从令人迷茫的作业到找出一条出路,是住友电工集团集体智慧的结晶。

“当时,与项目有关的集团的3家公司每月聚集两次,进行信息交流。带来在其他事业中开发的材料信息与过去曾经处理的电线的诀窍。其中,我们认为‘有用的’,就到实际的负责人那里进行咨询。没有这个过程,就没有无卤电线的诞生。”(吉本)

采访时的姿态

 在追求被膜配合比的同时,导体自身的细径化也取得了进展。这里采用的是压缩经过捻搓的导体,缩小截面积,符合ISO国际规格的“压缩导体构造”。如果将圆形截面的单丝捻搓在一起,无论如何都会在单丝之间产生空隙。这是阻碍细径化的重要原因。此外,由于在被捻搓在一起的导体的周围没有形成均一的圆形,这样也会产生空隙。结果,为了填补空隙只好增加被膜的树脂量,这又妨碍了轻量化。但是,如果使用这种ISO规格的压缩导体,将一下子解决问题。

“通过压缩导体,可在保持截面积的同时消除空隙。也就是说,在维持性能的同时实现了细径、轻量化。没有这种技术就没有现在的无卤电线。”(井上)

技术#&8226;产品

无卤已成为选车的新要素

无卤电线

 经过以上过程开发的无卤电线的被膜,厚度只有0.2mm,比原有品薄了0.1mm。截面积0.35mm2的导体的直径从0.8mm缩小到0.7mm。虽说各自只有十分之一毫米的差距,但对于成本和环境利好方面的影响是无法计算的。这一成果得到了较高评价, 2002年相继被ALPHARD(丰田)和ACCORD(本田)采用。

“在ALPHARD的商品说明书中,介绍了无卤电线的使用情况。这可以说是环保措施已和设计、舒适性、驾驶性能等一样,作为选车的重要因素为人们所承认的例证。对于我们这些电线技术人员而言,是划时代的事件。”(井上)

采访时的姿态

 现在,使用无卤电线的住友的汽车配线束已被多家日本大型汽车厂家采用。采用公司数和搭载车种数今后都将不断扩大。下一个目标,是能被发动机室采用。为此,我们正在耐磨性和阻燃性两方面努力提高技术水平。此外,为了应对电子化的发展和随之而来的配线束数量的增加,我们正致力于更高层次的细径和轻量化。

只要汽车在发展,住友电工集团的电线技术就将不断进步。

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