Конкуренція спалахнула
Основною частиною регламенту ЄС щодо зменшення викидів CO2 від нових автомобілів є те, що вони будуть зменшені до середнього рівня до 95 г/км до 2020 року. Це спричинило справжнє змагання у легкій вазі. Суміші з поліаміду та поліпропілену, особливо з армуванням зі скловолокна, дають великий потенціал для зменшення маси компонентів. Оскільки початкові витрати на таке з'єднання порівнянні з витратами на чисте поліамідне з'єднання, реалізовані на сьогодні проекти навіть призводять до зниження ціни на компоненти.
OEM-виробники та їхні постачальники вкладають великі суми грошей для реалізації нових та деяких раніше нереалізованих ідей щодо легкого будівництва для масового виробництва. Багато видів діяльності зосереджено на заміщенні металів та металевих сплавів більш легкими волокнистими композитними конструкціями та високонаповненими пластмасами, оскільки зменшення ваги є найбільш ефективним методом зменшення енергоспоживання рухомих мас. Підкріплені ідеєю системи енергоменеджменту відповідно до ISO 50001, всі інші галузі також покликані знайти шляхи зменшення споживання енергії, включаючи машинобудування.
Таким чином можна заощадити велику кількість енергії в зоні швидких рухомих систем. Volkswagen вже встановив новий робот-керований грейфер на даху, в якому вага системи зменшилася з приблизно 1500 кг до близько 400 кг завдяки використанню CFRP. Це також дозволило зменшити енергоспоживання при поводженні в 7 разів. Це робить внесок у стратегію VW Think Blue Factory, яка, серед іншого, має на меті зменшити CO2 на 25 відсотків у межах виробництва. Хороший приклад того, як зниження ваги також приносить конкурентні переваги в машинобудуванні.
Менша вага завдяки суміші поліамідів зменшеної щільності
У самому транспортному засобі найефективнішим способом зменшення ваги є використання матеріалів з низькою щільністю. Поліпропілен (ПП) відіграє важливу роль як матеріал із щільністю близько 0,9 г/см³. На ринку представлена велика кількість армованих довгими та короткими волокнами пластмас, які неодноразово замінюють усталені поліамідні та поліефірні програми, в яких не використовувались усі характеристики поліаміду. Для деяких застосувань рівень міцності сполук РР є недостатнім. Зокрема, схильність ПП до повзучості є проблемою для дизайнера. Akro-Plastic, Niederzissen, заповнює цю щілину між поліамідом та поліпропіленом сумішшю поліаміду з зменшеною щільністю Akromid Lite, яка залежно від типу зменшує вагу компонентів до 10 відсотків опускає. Під час виробництва суміші на молекулу ПА хімічно прищеплюють функціоналізований РР. Екструдери з Feddem, Sinzig, що використовуються компаундом, забезпечують балансування між оптимізованим розподілом поліпропілену та м'яким включенням скловолокна в цю матрицю.
Тонкостінні компоненти заповнюйте злегка
Суміш PA/PP демонструє кращу сипучість, ніж сполука, виготовлена з чистого поліаміду, і таким чином дозволяє легко заповнювати тонкостінні компоненти. Виміряні сили також досягають високого рівня. Однак справжньою перевагою є нижче поглинання води. Як результат, не тільки стабільність розмірів компонента, виготовленого з нього, вища, різниця в міцності між свіжоформованими та кондиціонованими компонентами також менша. Як правило, PA6-GF30 обумовлює значення міцності на розрив 100 МПа, Akromid B3 GF 30 1 Lite навіть 105 МПа. Міцність на 17 відсотків вища, ніж у порівнянних сумішей ПА/ПП. Графік 1 Ще однією особливістю суміші на основі PA 6 є те, що термостійкість HDT A згідно з ISO 75-2 все ще становить 202 ° C і не зменшується через вміст PP.
Економте без подальших вкладень
Суміші поліамідів на основі PA 6.6 демонструють ті самі механічні властивості і течуть навіть краще, ніж суміші на основі PA 6. Це також спонукало Kunststofftechnik Backhaus, Kierspe, випробувати матеріал у каркасному інструменті для фургонів. При обробці чорного A3 GF 30 1 Lite потрібен менший тиск, ніж у раніше використовуваному стандартному PA6.6-GF30. Однак, що важливіше, це те, що рама тепер на 9 відсотків легша, а отже, при переході на новий матеріал можна економити від 100 до 200 г на транспортний засіб, залежно від розміру компонента. І це без подальших інвестицій, як це було б потрібно, наприклад, у процесі Муселла. Однак, якщо ви не боїтеся додаткових вкладень у цю технологію, ви можете заощадити до 13 відсотків ваги за допомогою цього кожуха вентилятора в поєднанні матеріалу та процесу.
Армовані типи, що мають до 40 відсотків армування скловолокном, також пропонують перевагу щодо хімічної стійкості. На відміну від стандартних сполук PA6 та PA6.6, вони стійкі до дорожніх солей, таких як CaCl2 та ZnCl2. Хімічна стійкість Akromid A3 GF 30 4 L настільки висока, що вимогливий стандарт Volkswagen щодо стійкості до гідролізу при 135 ° C (TL 52682 станом на 2011 рік) може бути виконаний, і тому інтегровані лінії можна мислити для майбутніх конструкцій рами.
Можливе зменшення ваги до 20 відсотків
Прагнення зменшити вагу спонукало відділи розробки Akro-Plastic та AF-Color також протестувати суміш у поєднанні з маточною сумішшю палива з сімейства продуктів AF-Complex. Додавання пального також забезпечує можливість подальшого зменшення ваги компонентів. Додавання чотирьох відсотків піноутворювача в змішану з ПА/ПП армовану скловолокном 30 відсотків призвело до економії ваги ще на 12 відсотків. Таким чином, натяжна тяга досягла переваги у вазі на 20 відсотків без втрати жорсткості на вигин. Однак слід зазначити, що якість поверхні страждає від усіх згаданих процесів спінювання, оскільки важко запобігти виходу пінопластової структури на поверхню. Для видимих компонентів, наприклад в салонах автомобілів, особливо важливо, щоб естетика та зовнішній вигляд поверхонь були бездоганними. Для цієї галузі застосування Müller Technik, Steinfeld, протестував Lite Type на різних додаткових деталях сидінь. Вимоги до поверхні та механіки можуть бути задоволені. Важелі регулювання сидіння, виготовлені із суміші поліамідів B3 GF 15 2 Lite, забезпечили перевагу у вазі на дев'ять відсотків при тому ж часі циклу.
«Ми бачимо стійкість нових сумішей поліамідів як
вирішальна перевага у підвищенні якості наших вентиляторів та рамок, які можуть контактувати з дорожньою сіллю в будь-який час ".
Берріт Белоу, керівник технологічних процесів компанії Backhaus
Технологія в деталях
При зберіганні зразків, які випробовували згідно з SAE 2044 протягом 200 годин у розчині ZnCl2, на лівій картинці не видно тріщин або мікротріщин, тоді як стандарт PA6.6-GF30 вже через дві години в тому ж розчині через напружені тріщини руйнується.