PAES für Rechenzentren und E-Mobilität PEEK und PEI ersetzen – und PFAS-frei konstruieren

Steigende Leistungsdichten in Rechenzentren und E-Fahrzeugen treiben klassische Kunststoffe an ihre thermischen Grenzen. Mit abgestuften Viskositäten der PAES-Typen PSU, PESU und PPSU konstruieren Entwickler dünnwandige Steckverbinder und ölbeständige Leitungen wirtschaftlicher.

Künstliche Intelligenz, Cloud-Anwendungen und der Ausbau schneller Datennetze treiben die Leistungsdichte in der Elektronik nach oben. Gleichzeitig schrumpfen die Bauräume in Servern, Transformatoren und Elektrofahrzeugen, während immer mehr Funktionen auf engstem Raum zusammenrücken. Dadurch steigen die thermischen, mechanischen und elektrischen Belastungen für Steckverbinder, Kabelisolierungen und Kühlkomponenten erheblich.

Um diese Bauteile dauerhaft zuverlässig und wirtschaftlich zu fertigen, rückt BASF ihre Polyarylethersulfone (PAES) der Reihe Ultrason verstärkt in den Fokus der Elektro- und Elektronikindustrie.

Wirtschaftliche Alternative zu PEEK, PEI und PAI

Die transparenten Thermoplaste umfassen die drei Polymerklassen Polysulfon (PSU, Ultrason S), Polyethersulfon (PESU, Ultrason E) und Polyphenylsulfon (PPSU, Ultrason P). Sie verbinden eine hohe Wärmeformbeständigkeit über ein breites Temperaturfenster mit guter elektrischer Isolierwirkung, hoher Dimensionsstabilität und inhärentem Flammschutz.

Hinzu kommt eine ausgeprägte Chemikalienbeständigkeit, die den Einsatz in aggressiven Medien erlaubt. Damit positionieren sich die Werkstoffe in anspruchsvollen Elektro- und Elektronikanwendungen als wirtschaftliche und gut verarbeitbare Alternative zu Polyetherimid (PEI), Polyetheretherketon (PEEK) und Polyamidimid (PAI).

Abgestufte Viskositäten für Spritzguss und Extrusion

Je nach Fertigungsverfahren und Bauteilgeometrie stellt BASF Typen mit gezielt abgestuften Viskositäten bereit. Hochfließfähige Einstellungen füllen im Spritzguss selbst komplexe, dünnwandige Kavitäten zuverlässig, während höherviskose Typen die nötige Schmelzefestigkeit für anspruchsvolle Extrusionsprozesse liefern. Zudem lassen sich die Kunststoffe von transluzent bis opak einfärben, was die Kennzeichnung und Gestaltung kompakter Baugruppen erleichtert.

„KI-Infrastruktur, Hochleistungsinternet und Elektrifizierung führen zu neuen E&E-Bauteilen mit anspruchsvollen Leistungsanforderungen“, erläutert Kazuhiro Kida aus dem Business Management Ultrason bei BASF. Neben der Materialauswahl unterstützt der Chemiekonzern Verarbeiter bei der Bauteilauslegung sowie bei Spritzguss- und Extrusionsversuchen und verkürzt so die Entwicklungszyklen.

Dünnwandige Glasfasersteckverbinder für Rechenzentren

Ein zentrales Einsatzfeld bilden Steckverbinder für Glasfaserkabel (Fibre Optic Connectors, FOC) in KI-Rechenzentren. Da die Packungsdichte in den Datenknoten kontinuierlich wächst, müssen Stecksysteme wie Lucent Connectors (LC) und Multifiber-Push-On-Verbinder (MPO) immer feinere Wandstärken bei engen Toleranzen abbilden.

Hier spielt Ultrason E seine Kombination aus Steifigkeit, Zähigkeit und Langzeit-Temperaturbeständigkeit aus. Dank seiner hohen Fließfähigkeit füllt das PESU filigrane Werkzeuggeometrien prozesssicher aus und ermöglicht farblich codierte, mechanisch belastbare Steckverbinder.

Ölbeständige Kabelisolierung bis 200 °C ohne PFAS

Deutlich höhere thermische und chemische Lasten wirken in Transformatoren von Rechenzentren sowie in Antriebssystemen von Elektrofahrzeugen. Für diese Umgebungen eignet sich das Polyphenylsulfon Ultrason P, das sich per Extrusion zu Kabelummantelungen sowie zu Isolierungen für Aluminium- und Kupferdrähte verarbeiten lässt.

Der Werkstoff widersteht heißem Öl dauerhaft bei Temperaturen bis 200 °C und bewahrt dabei seine mechanische Flexibilität sowie seine elektrische Isolierwirkung. Gleichzeitig ersetzt das chemikalienbeständige PPSU in Kabelmänteln und Leiterisolierungen bisher eingesetzte Polymere auf Basis per- und polyfluorierter Alkylsubstanzen (PFAS).

Dauerlast in Kühlkreisläufen von Servern und Fahrzeugen

Mit der steigenden Rechen- und Antriebsleistung wächst auch der Bedarf an leistungsfähigen Kühlsystemen. In Rechenzentren, Elektrofahrzeugen und industriellen Anlagen müssen wasser- oder medienführende Komponenten hohen Temperaturen, Chemikalien und mechanischen Spannungen über viele Betriebsjahre standhalten. Polyarylethersulfone von BASF sichern in diesen Kreisläufen die langfristige Funktionsfähigkeit von Lüftern, Rohrfittingen und Verteilern. Weil die Werkstoffe Temperatur- und Chemikalienresistenz mit hoher Formstabilität verbinden, senken Verarbeiter das Ausfallrisiko kritischer Kühlkomponenten im Dauerbetrieb. (mg)