Grenzen der Metallsubstitution überwinden

Neue langglasfaserverstärkte HPPA-Typen überwinden die Grenzen der Metallsubstitution und erweitern die Möglichkeiten des Leichtbaus auch bei Bauteilen unter rauen Betriebsbedingungen.

Solvay erweitert sein Portfolio an Spezialpolymeren mit der Einführung von Omnix LF-4050 und Omnix LF-4060, zwei Hochleistungspolyamiden (HPPA) mit 50 bzw. 60 % Langglasfaserverstärkung. Die neuen Materialien eignen sich für Anwendungen, bei denen bisher noch Metalle vorherrschen.

"Die Metallsubstitution ist mit langfaserverstärkten Hochleistungsthermoplasten (LFT) in eine neue Phase eingetreten. Es besteht eine wachsende Nachfrage nach Kunststoffen jenseits der heutigen Leistungsgrenzen kurzfaserverstärkter Thermoplaste", erläutert Dr. Eric Martin, Global Business Development Manager – Long Fiber Thermoplastics bei Specialty Polymers von Solvay. "Die LFT-Technologie ermöglicht auch die Substitution von Einzelteilen und Baugruppen aus Metalldruckguss. Unsere Omnix LF HPPA-Typen kombinieren  Korrosionsbeständigkeit und Gewichtsreduzierung bei Bauteilen, die hinsichtlich ihrer dauerhaften Steifigkeit bei erhöhten Temperaturen sowie ihrer Schlagzähigkeit und Ermüdungs- beziehungsweise Kriechfestigkeit sehr hohe technische Ansprüche stellen."

Die LFT-Technologie von Solvay ist durch die Ausbildung eines dreidimensionalen Gerüsts aus verschlungenen Langfasern in den fertigen Spritzgussteilen gekennzeichnet. Resultat ist eine außergewöhnliche Kombination von Steifigkeit und Zähigkeit bei sehr guter Dimensionsstabilität und Beständigkeit gegen Rissfortpflanzung.

Beim Eigenschaftsvergleich mit Omnix Standardprodukten zeigen Omnix LF-Typen eine um bis zu 350 % höhere Kerbschlag- und multiaxiale Schlagzähigkeit unter Beibehaltung der Materialsteifigkeit. Eine derartige Steigerung wäre mit schlagzähmodifizierten Compounds unerreichbar, bei denen der Schlagzähmodifikator die Steifigkeit des Materials aufgrund seiner elastomeren Natur generell reduziert.

Omnix LF-Typen bieten außerdem einen hohen Eigenschaftserhalt unter der Einwirkung von Wärme und Feuchtigkeit. Im Vergleich mit glasfaserverstärktem Standard-HPPA verbessert sich die Steifigkeit dank der LFT-Technologie bei Raumtemperatur um 10 bis 15 % und bei 120 °C – weit jenseits der Glasübergangstemperatur des Matrixmaterials – um bis zu 85 %.

Des Weiteren zeichnen sich die Omnix LF-Typen gegenüber HPPA-Kurzfasermaterialien durch eine überlegene Kriechbeständigkeit bei hoher Temperatureinwirkung aus, was im Wesentlichen auf das verschlaufte Langfasergerüst in den Formteilen zurückzuführen ist. "Interessanterweise zeigen die neuen Typen eine sehr geringe Verzugsneigung und sind auch im Wasserinjektionsverfahren spritzgießbar", fügt Dr. Martin hinzu.

Solvay ist aktuell dabei, die LFT-Technologie auf weitere Spezialpolymere anzuwenden, einschließlich Langfasertypen von Amodel Polyphthalamid (PPA), Ixef Polyarylamid (PARA) und Ryton Polyphenylensulfid (PPS).

mg