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Simulationsfähige Daten für recycelte Polyamide

Plattform zur Materialmodellierung: Domo liefert simulationsfähige Daten auch für recycelte Polyamide. Foto: Hexagon

Umfassende, simulationsfähige Daten zur Materialleistung von recycelten Polyamiden schaffen Vertrauen für ihren Einsatz im Automobilbau.

Mit einer großen Datenbank und einem Simulationstool unterstützt Domo Chemicals Hersteller bei der Verwendung von recycelten Polyamiden im Automobilbau. Hierfür hat der Polyamid-Hersteller neue Materialkarten für seine PA66-Polyamide der Reihe Technyl 4 Earth eingeführt. Die PA66-Kunststoffe der Technyl 4 Earth-Reihe werden aus Rezyklaten hergestellt, deren Quelle für technische Textilabfälle sind, wie sie bei der Produktion von Autoairbags anfallen.

Die neuen Materialkarten helfen zusammen mit der Simulationsplattform MMI Technyl Design von Domo den Herstellern im Automobilbau bei der Entwicklung leichterer, kostengünstigerer Teile unter Verwendung von PA66 auf Recyclingbasis.

Die oft schwankende Leistung von recycelten Kunststoffen stellt ein Hindernis für deren Einsatz in den anspruchsvollen Anwendungen dar. Wenn Automobilhersteller umweltfreundliche Metallersatz-Polyamide einsetzen wollen, müssen die Ingenieure jedoch Vertrauen in die Leistungsfähigkeit des Materials haben.

Simulation schafft Vertrauen für den Einsatz recycelter Polyamide

Das Simulationstool MMI Technyl Design (Multi-Scale-Modelling, mechanische Simulation und Spritzgießen) von Domo berechnet voraus, wie sich die recycelten PA66-Typen der Reihe Technyl 4 Earth in realen Situationen verhalten werden. Das gibt Herstellern das notwendige Maß an Sicherheit, bevor sie neue Teile aus diesen recyceltenPA66 in Produktion geben.

MMI Technyl Design nutzt eine umfangreiche Datenbank von Domo. Die Datenbank enthält umfassende Materialeigenschaften, die bei zahlreichen Messungen erhoben wurden. Eine Software namens Digimat modelliert alle Materialeigenschaften und simuliert eine breite Palette von Einsatzbedingungen, um die Leistung von Spritzgussteilen aus PA66 Technyl 4 Earth mit Hilfe von Domo-validierten digitalen Materialkarten genau vorherzusagen. Digimat wurde von Experten für Integrated Computational Materials Engineering (ICME) des Geschäftsbereichs Manufacturing Intelligence von Hexagon entwickelt.

Umfassende Palette an Modellen für die Simulation

Um die breitere Einführung von recycelten Polyamiden zu unterstützen, ist eine umfassende Palette von Modellen zum Materialverhalten unerlässlich. Domo hat nicht weniger als 700 Modelle für seine Technyl 4 Earth Sorten der Reihe A4E 218 in Digimat erstellt. So können Ingenieure die Leistung von Teilen durch die Einbettung eines Materialmodells in ihre standardmäßigen CAE-Werkzeuge sicher bewerten. Bei den A4E 218-Typen handelt es sich um hitzestabilisiertes, zu 100 % recyceltes PA66. Es gibt sie mit 30, 35 bzw. 50% Glasfaseranteil.

Simulation fasergefüllter Materialien: Domos Datenbank umfasst mehr als 50 PA6- und PA66-Typen. Foto: Hexagon

Mit dieser umfangreichen Modellpalette können Kunden integrative Simulationen durchführen, die eine Vielzahl von Umgebungsbedingungen und Belastungsfällen abdecken, einschließlich Ausfallvorhersage, Modalanalyse, Crash, Lärm, Vibration und Härte (NVH) sowie thermische Ausdehnung. Zusätzlich ist auch eine Lebenszyklusanalyse des Produkts verfügbar.

"Wenn die Modelle das Materialverhalten zu stark vereinfachen, gibt es nur unzureichende Daten, was die OEMs davon abhält, recyceltes Polyamid zu übernehmen", sagt Alexandre Chatelain, Simulation Models Database Manager bei Domo. "Deshalb stellen wir Vorhersagemodelle zur Verfügung, damit Ingenieure ihre Konstruktionen mit Hilfe von Computer Aided Engineering optimieren und auch unsere recycelten Polyamide bestmöglich nutzen können. Auf diese Weise schaffen wir mehr Vertrauen, so dass Polymere in Bereichen eingesetzt werden, in denen sie traditionell übersehen werden.“

Datenbank umfasst mehr als 50 Polyamid-Typen

Die Digimat-Datenbank deckt ein breites Spektrum an recycelten und neuen Polyamiden ab. Insgesamt umfasst sie derzeit über 42.000 Dateien, die mehr als 50 PA6- und PA66-Typen beschreiben. Die Dateien können nach Tags wie umweltfreundlich oder Post-Consumer sortiert werden.

Darüber hinaus sind diese Materialkarten nicht auf die statische Belastung beschränkt, sondern umfassen auch Tests für dynamische Parameter. Die Dateien werden den Kunden zur Verfügung gestellt, die Zugang zu Digimat MX haben. Digimat MX ist eine Plattform von Hexagon, die es Nutzern von Digimat ermöglichen, validierte proprietäre Materialmodelle innerhalb der Software anzufordern. Alternativ kann Domo die Simulation im Namen des Kunden durchführen.

Nachhaltige Lösungen mit recycelten Polyamiden

Die PA66-Kunststoffe der Technyl 4 Earth-Reihe sind bis zu 100 % aus Post-Industrial-Rezyklat hergestellt. Eine Lebenszyklusanalyse des Materials zeigt, dass sie im Vergleich zur Neuware aus fossilen Quellen die CO₂-Emissionen um 41 %, den Energieverbrauch um 60 % und den Wasserverbrauch um bis zu 79 % reduzieren.

mg