Ölwanne: Polyamid 6 statt Polyamid 6.6

Die Getriebeölwanne aus dem Polyamid 6 Durethan BKV35H2.0 ist Teil von Automatikgetrieben der neuesten Fahrzeuge verschiedener Autobauer. Foto: Lanxess

IBS-Filtran fertigt Getriebeölwanne aus Polyamid 6, welches gegenüber Polyamid 6.6 nicht nur Kostenvorteile mit sich bringt.

Polyamide bieten in der Herstellung von Getriebeölwannen gegenüber Stahlblech oder Druckguss-Aluminium Vorteile: Sie sind leichter, senken die Kosten dank Funktionsintegration und erlauben eine größere Freiheit bei der Formgebung.

In den vergangenen Jahren kam deshalb vor allem Polyamid 6.6 (PA66) in der Serienfertigung dieser großen Spritzgussteile zum Einsatz. Doch auch Polyamid 6 (PA6) eignet sich dafür, was eine steigende Zahl von Anwendungen zeigt.

Aktuelles Beispiel für diesen Trend ist eine von IBS-Filtran gefertigte Getriebeölwanne, die aus Durethan BKV35H2.0 von Lanxess besteht. Sie ist Teil von Automatikgetrieben der neuesten Generation für Fahrzeuge verschiedener Autobauer. „IBS-Filtran und Lanxess blicken auf eine langjährige Entwicklungspartnerschaft bei Bauteilen für den Pkw-Ölkreislauf zurück. Ein Highlight der Zusammenarbeit war zum Beispiel die Entwicklung der ersten Pkw-Getriebeölwanne aus Kunststoff“, betont Babak Talebloo, Key Account Manager für IBS-Filtran bei Lanxess.

Mehr als nur Kostenvorteile gegenüber Polyamid 6.6

„Für den Einsatz unseres Polyamid 6 in der neuen Ölwanne sprachen vor allem zwei Gründe: Es erfüllt die Anforderungen hinsichtlich Temperatur- und Ölbeständigkeit, Zähigkeit und Oberflächenqualität und ist dabei im Vergleich zu einem entsprechenden Polyamid 66 deutlich kostengünstiger“, erklärt Christof Boden, bei Lanxess Experte für Kunststoffbauteile im Ölkreislauf von Fahrzeugen. IBS-Filtran hat die Öl- und Temperaturbeständigkeit des mit 35 Gew.-% Kurzglasfasern verstärkten PA6 untersucht. So zeigen Langzeittests bei 150 °C in verschiedenen Getriebeölen keinen Unterschied im Alterungsverhalten gegenüber einem entsprechenden PA66. Schlagzähigkeit und Bruchdehnung des PA6 sind sogar etwas höher, so dass die Ölwanne Steinschlägen besser gewachsen ist.

Experten begutachten die hohe Oberflächenqualität der Getriebeölwanne.
Foto: Lanxess

Von Vorteil ist außerdem die hohe Oberflächenqualität, die mit dem Compound erreichbar sind. Zum Beispiel weist der Dichtungsbereich der Ölwanne eine hohe Oberflächengüte auf, was zur guten Funktion der Dichtung beiträgt. Ähnlich wirkt sich auch die geringere Schwindung des PA6, denn sie hat weniger Bauteilverzug zur Folge. Weitere Stärke des Werkstoffs ist seine gute Schweißbarkeit. So wird die Innenschale des Ölfilters mit dem Wannengrundkörper per Vibrationsschweißen verbunden. „Die Schweißnaht zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit aus und hält daher der Druckbelastung sicher stand“, so Boden.

Versorgungsproblem bei Polyamid 6.6

PA66 hat sich in den vergangenen drei Jahren vor allem wegen Engpässen beim Vorprodukt Adiponitril zeitweise stark verteuert und steht teilweise nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung. Dies hat auch die Hersteller von Kunststoffbauteilen für den Ölkreislauf veranlasst, nach preiswerteren, zuverlässig verfügbaren Alternativen zu PA66 zu suchen. PA6 bietet sich dazu wegen seines ähnlichen Eigenschaftsprofils an.

„Beispielsweise sind neben Getriebeölwannen von Automobilen mittlerweile vermehrt auch Ölwannen von Lastkraftwagen sowie Zylinderkopfhauben aus Polyamid 6 in laufender Serie und Entwicklung“, erläutert Boden.

Polyamide für Bauteile des Ölkreislaufs

Lanxess entwickelt sein Portfolio an Polyamiden für den Ölkreislauf von Fahrzeugen beständig weiter. Neu sind zum Beispiel Durethan ECOBKV30H2.0, ECOBKV35H2.0 und ECOBKV60XF. Die drei PA6-Compounds enthalten 30, 35 bzw. 60 Gew.-% Rezyklatfasern, die aus Glasabfällen hergestellt werden. Boden: „Mit diesen Produkten entsprechen wir dem Trend zum stärkeren Einsatz von Rezyklaten im Automobilbau.“

Ein weiteres Produktbeispiel sind die Polyamide der XTS-Reihe. XTS steht für „Extreme Temperature Stabilization“ und unterstreicht die hohe thermische Dauerbeständigkeit der Compounds von bis zu 230 °C. „Sie können zum Beispiel für Ölwannen verwendet werden, bei denen der Abgaskatalysator nahe am Getriebe verbaut ist, was die Ölwannen thermisch stärker belastet“, erläutert Boden. „Der Einsatz der Compounds kann dann den Einbau von Abschirmblechen überflüssig machen, die die Ölwannen vor zu starker Hitze schützen.“

Entwicklung der Getriebeölwanne mit Simulationssoftware

Lanxess hat IBS-Filtran bei der Entwicklung der Getriebeölwanne mit seinem Engineering Service Hi-Ant unterstützt. In dieser Marke hat der Geschäftsbereich HPM sein Know-how in der Produkt-, Anwendungs- und Verfahrensentwicklung gebündelt. So stellte HPM für die Getriebeölwanne kritische Lastfälle wie etwa Steinschläge simulativ nach. Zu den Serviceleistungen zählten außerdem Prüfungen am Fertigteil – wie etwa Steinschlagtests und Getriebeöllagerungen.

mg

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