PAES pour les centres de données et la mobilité électrique Remplacer le PEEK et le PEI – et concevoir des produits sans PFAS

L'augmentation des densités de puissance dans les centres de données et les véhicules électriques pousse les plastiques classiques à leurs limites thermiques. Grâce aux viscosités échelonnées des types de PAES (PSU, PESU et PPSU), les concepteurs peuvent fabriquer de manière plus économique des connecteurs à parois minces et des câbles résistants à l'huile.

L'intelligence artificielle, les applications cloud et le développement des réseaux de données à haut débit font grimper la densité de puissance dans le domaine de l'électronique. Dans le même temps, les espaces disponibles dans les serveurs, les transformateurs et les véhicules électriques ne cessent de se réduire, tandis que de plus en plus de fonctions se côtoient dans un espace très restreint. Cela entraîne une augmentation considérable des contraintes thermiques, mécaniques et électriques auxquelles sont soumis les connecteurs, les isolations de câbles et les composants de refroidissement.

Afin de permettre une fabrication durable, fiable et rentable de ces composants, BASF met davantage l'accent sur ses polyaryléthersulfones (PAES) de la gamme Ultrason.

Une alternative économique au PEEK, au PEI et au PAI

Les thermoplastiques transparents comprennent les trois classes de polymères suivantes : le polysulfone (PSU, Ultrason S), le polyéthersulfone (PESU, Ultrason E) et le polyphénylsulfone (PPSU, Ultrason P). Ils allient une résistance élevée à la déformation thermique sur une large plage de températures à une bonne isolation électrique, une grande stabilité dimensionnelle et une résistance intrinsèque au feu.

À cela s'ajoute une résistance chimique élevée, qui permet leur utilisation dans des milieux agressifs. Ces matériaux s'imposent ainsi, dans les applications électriques et électroniques exigeantes, comme une alternative économique et facile à mettre en œuvre au polyétherimide (PEI), au polyétheréthercétone (PEEK) et au polyamide-imide (PAI).

Viscosités graduées pour le moulage par injection et l'extrusion

En fonction du procédé de fabrication et de la géométrie des pièces, BASF propose des grades dont la viscosité est adaptée de manière ciblée. Les formulations à haute fluidité permettent de remplir de manière fiable, lors du moulage par injection, même les cavités complexes à parois minces, tandis que les grades à viscosité plus élevée offrent la résistance à l'état fondu nécessaire aux procédés d'extrusion exigeants. De plus, ces plastiques peuvent être colorés dans des teintes allant du translucide à l’opaque, ce qui facilite le marquage et la conception d’ensembles compacts.

« L'infrastructure d'IA, l'Internet haut débit et l'électrification donnent naissance à de nouveaux composants E&E soumis à des exigences de performance élevées », explique Kazuhiro Kida, du département Business Management Ultrason chez BASF. Outre le choix des matériaux, le groupe chimique aide les transformateurs à concevoir leurs composants et les accompagne dans les essais de moulage par injection et d’extrusion, ce qui permet de raccourcir les cycles de développement.

Connecteurs à fibre optique à paroi mince pour centres de données

Les connecteurs pour câbles à fibre optique (Fibre Optic Connectors, FOC) constituent un domaine d'application majeur dans les centres de données dédiés à l'IA. La densité d'intégration dans les nœuds de données ne cessant d'augmenter, les systèmes de connexion tels que les connecteurs Lucent (LC) et les connecteurs multifibres à emboîtement (MPO) doivent présenter des épaisseurs de paroi de plus en plus fines, avec des tolérances très serrées.

C'est là qu'Ultrason E déploie tout son potentiel, alliant rigidité, ténacité et résistance à la température à long terme. Grâce à sa grande fluidité, le PESU remplit de manière fiable les géométries complexes des moules et permet de fabriquer des connecteurs à code couleur résistants aux contraintes mécaniques.

Isolation de câble résistante à l'huile jusqu'à 200 °C, sans PFAS

Les transformateurs des centres de données ainsi que les systèmes de propulsion des véhicules électriques sont soumis à des contraintes thermiques et chimiques nettement plus élevées. Le polyphénylsulfone Ultrason P est particulièrement adapté à ces environnements ; il peut être transformé par extrusion en gaines de câbles ainsi qu’en isolants pour fils d’aluminium et de cuivre.

Ce matériau résiste durablement à l'huile chaude à des températures pouvant atteindre 200 °C, tout en conservant sa souplesse mécanique et ses propriétés d'isolation électrique. Par ailleurs, le PPSU, résistant aux produits chimiques, remplace dans les gaines de câbles et les isolants de conducteurs les polymères à base de substances alkylées per- et polyfluorées (PFAS) utilisés jusqu’à présent.

Charge continue dans les circuits de refroidissement des serveurs et des véhicules

À mesure que la puissance de calcul et la puissance motrice augmentent, le besoin en systèmes de refroidissement performants s'accroît également. Dans les centres de données, les véhicules électriques et les installations industrielles, les composants en contact avec l'eau ou d'autres fluides doivent résister à des températures élevées, aux produits chimiques et aux contraintes mécaniques pendant de nombreuses années de fonctionnement. Les polyaryléthersulfones de BASF garantissent le bon fonctionnement à long terme des ventilateurs, des raccords de tuyauterie et des collecteurs dans ces circuits. Comme ces matériaux allient résistance à la température et aux produits chimiques à une grande stabilité dimensionnelle, les transformateurs réduisent le risque de défaillance des composants de refroidissement critiques en fonctionnement continu. (mg)