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Gegen das Ermüden

Bei Kunststoffteilen unter der Motorhaube steigen die Anforderungen an Betriebsfestigkeit. Lanxess baut deshalb eine neue Polyamid 6-Produktreihe namens Durethan Performance auf.

Ralf Heinen zeigt bei Lanxess eine Zylinderkopfhaube, bei der PA66 erfolgreich durch eine PA6Type ersetzt werden konnte. Foto: Express/Gutbrod

Die verschiedenen Materialvarianten sind im Vergleich zu Standardprodukten mit gleichem Glasfasergehalt teils um ein Mehrfaches beständiger gegen ein Ermüden bei pulsierender Belastung. Erste Vertreter der Produktreihe sind wärmestabilisierten Compounds mit Glasfasergehalten von 30, 35 und 40 % sowie eine mit 30 % Glasfasern verstärktes und schlagzäh modifizierte Type.

„Wir zielen mit den neuen Produkten auf Anwendungen im Automobil wie etwa Luftansaug- und Ölfiltermodule oder Parkbremsen. Großes Einsatzpotenzial besteht außerdem bei Gehäuse- und Strukturbauteilen von Elektrowerkzeugen wie Bohr- oder Schleifmaschinen. Und für die Möbelindustrie könnten aus dem schlagzäh modifizierten Typ Möbelschließsysteme gefertigt werden“, erläutert Ralf Heinen, Experte für die Produkteinführung von Technischen Kunststoffen bei Lanxess. Neben dem dynamischen Verhalten konnte auch das statisch-mechanische Eigenschaftsprofil verbessert werden. So sind die neuen PA6-Typen zum Beispiel bei höheren Temperaturen zugfester als Standardprodukte gleichen Glasfasergehalts. „Das mechanische Eigenschaftsprofil macht das Polyamid 6-basierte Durethan Performance in vielen Fällen zu einer Materialalternative für Polyamid 66-Compounds, die sich in den vergangenen Jahren stark verteuert haben. Die Substitution kann häufig mit Produktvarianten gleichen Glasfasergehalts erfolgen, so dass keine höhere Materialdichte und damit ein höheres Bauteilgewicht in Kauf genommen werden muss“, erläutert Heinen.

Umfangreiche Wöhler-Tests

Lanxess hat das dynamische Verhalten der neuen Compounds an einem Demonstrator untersucht, der einfachen Leichtbauteilen nachempfunden ist. Bei diesem sogenannten HiAnt-Träger handelt es sich um ein spritzgegossenes U-förmiges Profil, das innen mit kreuzweise angelegten Rippen verstärkt ist. Mit diesem praxisnahen Prüfkörper wurden unter anderem 3-Punkt-Biege-Ermüdungsversuche nach Wöhler durchgeführt. Linder: „In diesen Prüfungen zeigte zum Beispiel Durethan BKV30PH2.0 bei einer Biegelast von 2,75 Kilonewton eine rund dreimal so hohe Lebensdauer wie ein Polyamid 6-Standardmaterial mit 30 Prozent Glasfaserverstärkung.“

Maßgeschneidert für hochbelastete Strukturbauteile

Lanxess plant, die Produktfamilie Durethan Performance weiter auszubauen. Kurz vor der Markteinführung stehen zwei Compounds mit 50 und 60 % Glasfaserverstärkung. „Diese Werkstoffe bieten sich mit ihrer hohen Festigkeit und Steifigkeit besonders für dynamisch belastete Strukturbauteile an – so etwa im Automobilleichtbau für Träger von Elektro- und Elektronikmodulen“, erklärt Linder.

mg

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