EMS-GRIVORY: Neues, hoch-hitzestabilisiertes Polyamid

Darstellung des Rückgangs von Verbrauch und CO2-Emissionen bei gesteigerter Leistung am Beispiel von BMW - (Bilder: EMS-Chemie AG).

EMS-GRIVORY stellt zur K 2013 mit Grivory HT2VS-HH ein neues, hoch-hitzestabilisiertes Polyamid vor.

Downsizing ist einer der Megatrends in der aktuellen Automobilentwicklung. Gesetzliche Vorgaben verpflichten die Autohersteller ihre Flottenverbräuche und damit die CO2-Emissionen ihrer Fahrzeuge drastisch zu reduzieren. Dabei bleiben die kundenseitigen Anforderungen an Komfort und Fahrdynamik unverändert. Um diesen Spagat zu schaffen, setzen die OEM vermehrt auf Motoren mit kleinerem Hubraum mit einer leistungsfähigeren Turbo-Aufladung. Für die im Ladeluftsystem eingesetzten Materialien bedeutet dies in erster Linie extreme Belastungen durch höhere Ladeluftdrücke und -temperaturen. Hinzu kommt, dass durch zunehmend dichteres Packaging die Temperaturen im Motorraum allgemein ansteigen.

Steigende Anforderungen im Motorraum

Mit den bewährten hitzestabilisierten Triple-Six Polyamiden Grilon TSG-W und Grilon TSG-W2 führt EMS-GRIVORY zwei ausgezeichnete Werkstoffe für den Temperaturbereich von 210 - 230°C und Luftdrücke bis 3,3 bar. Im Bild: Der Lade-luftkühler des VW Amarok aus Grilon TSG-W2.

Während vor zehn Jahren Ladeluftdrücke von etwa 1,5 bar und Ladelufttemperaturen bis max. 200°C üblich waren, so bewegen sich die Maximaldrücke aktuell im Bereich von 3,3 bar und Dauer- bzw. Spitzentemperaturen von 210°C - 230°C. Mit den bewährten hitzestabilisierten Triple-Six Polyamiden Grilon TSG-W und Grilon TSG-W2 sieht EMS-GRIVORY zwei ausgezeichnete Werkstoffe für diesen Temperatur- und Druckbereich in seinem Programm. Allerdings würden im Zuge der Anpassung der Antriebe an die kommende Euro 6-Norm die Anforderungen weiter steigen, wobei Spitzentemperaturen bis zu 250°C eher die Regel als die Ausnahme bilden würden. Mit diesem Temperaturanstieg bis in die Nähe des Schmelzpunktes aliphatischer Polyamide würden Werkstoffe auf Basis von PA66 und PA6 an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit stossen.

„Je heisser desto besser“
EMS-GRIVORY hat sich nach eigenen Angaben bereits frühzeitig mit dieser Problemstellung beschäftigt. Während einer eingehenden Forschungstätigkeit wurden demzufolge eine Reihe von Werkstoffen entwickelt, welche die erhöhten Anforderungen erfüllen können – die neuen Grivory HT2VS-HH Produkte. Basis dieser Produkte sei das seit vielen Jahren im Markt erfolgreiche Grivory HT2. Die neuen modifizierten Polyphthalamide sind laut Anbieter besonders für den Langzeiteinsatz bei extremen Dauertemperaturen prädestiniert. Sie besitzen demnach eine herausragende Hitzealterungsbeständigkeit über einen breiten Temperaturbereich von 180°C bis 250°C. Stabilisatorlücken, wie bei anderen hitzestabilisierten Produkten oft üblich, gibt es den Angaben zufolge bei Grivory HT2VS-HH nicht. Bemerkenswert am neuen EMS-Werkstoff sei ausserdem, dass die Alterungsbeständigkeit mit steigenden Temperaturen sogar zunehme. Im obersten Bereich von 230 bis 250°C würden die Produkte einen aussergewöhnlich hohen Eigenschaftserhalt besitzen. So zeige Grivory HT2VS-HH beispielsweise bei 250°C über 3000 Stunden eine nahezu konstante Bruchspannung.

„Exzellenter Eigenschaftserhalt“

Hitzelagerung bei 250°C: Getestet wurde der Eigenschaftserhalt punkto Bruchspannung bei einer 30% glasfaserverstärkten Type von Grivory HT2VS-HH (XE 4216) und einer 45% verstärkten (XE 4217) im Vergleich zu einem Standard PPA mit 30% Glasfaserverstärkung.

Grivory HT2VS-HH überzeuge im Vergleich mit anderen Hochleistungskunststoffen: Das Spannungs-Dehnungs-Verhalten sei mit einem gleichartig verstärkten PPS auf Augenhöhe, wobei Grivory HT2VS-HH eine höhere Bruchdehnung aufweise. Vergleicht man die Hitzealterungsbeständigkeit beider Materialien nach 1.000 Stunden bei 250°C, zeige Grivory HT2VS-HH eine deutlich höhere Beständigkeit. Ausgehend von bereits höher liegenden mechanischen Eigenschaften im angealterten Zustand sei der Eigenschaftserhalt von Grivory HT2VS-HH bezüglich Bruchspannung um über 60%, bezüglich Bruchdehnung gar bis zu über 100% höher als bei einer entsprechenden PPS-Type.

Grivory HT2VS-HH wurde laut Anbieter bereits bei zahlreichen OEM und TIER 1 mit äusserst positivem Feedback validiert. Beispielsweise wurden die Produkte demzufolge, wie bereits zuvor GRILON TSG-30/4 W2, im Zentrallabor von Volkswagen mit der Labornote 1 für 230°C, und darüber hinaus auch für 250°C freigeprüft.

Weitere Informationen: www.emsgrivory.com

K 2013, 16.-23.10.2013, Düsseldorf, Halle 6, Stand E61

EMS-CHEMIE AG, Business Unit EMS-GRIVORY, Domat/Ems, Schweiz

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