PPA jetzt auch mit Karbonfaser

Neue karbonfaserverstärkte PPA-Typen eignen sich für extrem leichte Bauteile. Sie sind zudem elektrisch leitfähig. Foto: BASF

Neue PPA-Typen mit Karbonfaserverstärkung können Aluminium und Magnesium in Strukturbauteilen ersetzen.

Die BASF erweitert jetzt ihr Polyphthalamid-Portfolio Ultramid Advanced (PPA) um karbonfaserverstärkte Typen mit Füllungen von 20, 30 und 40 %. Die Vorteile dieser neuen Materialien: Sie eignen sich für extrem leichte Bauteile, können Aluminium und Magnesium ohne Verlust an Steifigkeit und Festigkeit ersetzen und sind elektrisch leitfähig.

Seltene Kombination von Eigenschaften

Die neuen Typen kombinieren diese Eigenschaften mit den Vorteilen von Ultramid Advanced N (PA9T). Sie heben sich damit unter den bereits auf dem Markt erhältlichen karbonfaserverstärkten PPAs ab: hohe Dimenssionsstabilität durch geringe Wasseraufnahme, hervorragende chemische und Hydrolyse-Beständigkeit, sehr gute Festigkeit und hohes Zugmodul.

Die neuen karbonfaserverstärkten Typen (CF) können für die Herstellung von Automobil-Strukturteilen in Karosserie, Fahrwerk und Antriebsstrang, für Pumpen, Lüfter, Getriebe und Kompressoren in industriellen Anwendungen sowie für stabile und ultraleichte Bauteile in der Unterhaltungselektronik verwendet werden.

Die mechanischen Eigenschaften der neuen karbonfaserverstärkten PPA-Typen lassen sich durch Wahl und Gehalt der Karbonfasern sowie Additive anpassen. Ultramid Advanced N3HC8 mit 40 % Karbonfasern zeigt bei 80°C (konditioniert) eine bessere Festigkeit und ein höheres Zugmodul als Magnesium oder Aluminium.

PPA mit Karbonfasern als idealer Metallersatz

„Unsere neuen PPA-Compounds mit Karbonfasern sind der ideale Metallersatz”, sagt Michael Pilarski vom PPA-Business-Management der BASF. „Und das nicht nur, was die Materialeigenschaften betrifft. In letzter Zeit haben wir Probleme bei den Magnesiumproduzenten weltweit erlebt, was die Versorgung mit diesem Metall unsicher macht.“

Pilarski nennt weitere Vorteile des Hochleistungskunststoffs: Die Herstellung von Teilen aus PPA erfordere keine zusätzliche Nachbearbeitung wie bei Magnesium oder Aluminium, was die Systemkosten senkt. „Und angesichts möglicher Gewichtsreduzierung um 25 bis 30 Prozent mit unseren neuen PPA-Typen können wir eine kostengünstige und leistungsstarke Alternative für Bauteile anbieten, die bisher aus Metall gefertigt werden.“

Im Vergleich: PPA mit Karbonfaser und Polyamid mit Glasfaser

Die karbonfaserverstärkten PPA-Compounds (PPA-CF) weisen auch ein geringeres Gewicht und einen höheren Zugmodul auf als glasfaserverstärkte Polyamide (PA-GF). PPA-Typen, die mit nur 20 % Karbonfasern verstärkt sind, sind etwa 20 % leichter als PA6 oder PA66, die mit 50 % Glasfasern gefüllt sind. Dabei ist die Zugfestigkeit dem PPA-CF trotz niedrigeren Fasergehalts mindestens genauso gut wie bei dem PA-GF – und das bei einer besseren Verarbeitbarkeit.

Ultramid Advanced N3HC8 ist stabil gegen Alterung bei hohen Temperaturen: Es behält nach einer Wärmealterung bei 120 °C für 5.000 Stunden oder bei 150 °C für 3.000 Stunden nahezu 100 % seines Zugmoduls bei.

mg