Ludwigshafen – Bleibt cool, wenn es heiß wird

Ludwigshafen / Metropolregion Rhein-Neckar – Bleibt cool, wenn es heiß wird
– Ladeluftrohr von MANN+HUMMEL aus dem BASF-Hochtemperaturpolyamid Ultramid® Endure BM für das Saugblasformen
– Jetzt in Serie im BMW 2,0-Liter Vierzylindermotor mit Turbolader
Hoher Druck bei hohen Temperaturen: Rohre, die zwischen Turbolader und Ladeluftkühler dieser Herausforderung ausgesetzt sind, lassen sich am besten im Blasformverfahren mit dem BASF-Hochtemperaturpolyamid Ultramid® Endure D5G3 BM fertigen. Das zeigt jetzt die neue Ladeluftleitung, die MANN+HUMMEL, Ludwigsburg, für den 2,0-Liter-Vierzylinder-Turbobenzinmotor der BMW Group herstellt. Eingesetzt wird der Turbolader mit integriertem Ladeluftkühler in vielseitigen Modellen, beispielsweise im 4er-, 5er-, 7er-BMW sowie im X3, X4 und X5 der BMW Group.
Mit Ultramid® Endure D5G3 BM (BM = blow molding) lassen sich Ladeluftrohre effizient im Saugblasformen herstellen. Das BASF-Polyamid 66 mit 15% Glasfasern verfügt über eine hohe Wärmealterungsbeständigkeit, ist gut zu verarbeiten und hat außerordentliche akustische Eigenschaften. Die Temperaturbeständigkeit liegt im Dauergebrauch bei 220°C, mit möglichen Spitzenbelastungen bei 240°C. Die Saugblastype ergänzt das Ultramid®-Endure-Portfolio für den Spritzguss, das seit 2010 erfolgreich auf dem Markt etabliert ist. Wie die Spritzguss-Variante erhält Ultramid® Endure BM seine außergewöhnliche Wärmestabilisierung durch eine bewährte Technologie, die den oxidativen Angriff des Luftsauerstoffs unterdrückt. Dabei ist der Schutz nicht nur auf die Oberfläche beschränkt, sondern durchzieht das gesamte Material.
Aus den maßgeschneiderten Eigenschaften von Ultramid® Endure BM ergeben sich zahlreiche Vorteile für Verarbeiter und Automobilhersteller: günstige Systemkosten aufgrund von niedrigeren Verarbeitungstemperaturen, kürzeren Zykluszeiten und geringerem Energiebedarf verbinden sich mit einer hohen technischen Performance, die sich in langlebigen und leistungsstarken Motoren zeigt. Damit schneidet Ultramid® Endure BM deutlich besser ab als beispielsweise Polyphenylensulfid (PPS) oder Aluminium, aus dem konventionelle Ladeluftrohre gefertigt werden. Innerhalb der Ladeluftstrecke führt das Ladeluftrohr komprimierte, heiße Luft vom Turbolader in den integrierten Ladeluftkühler. Dabei können Drücke von mehr als 2,5 bar auftreten.
Mit Ultramid® Endure BM sparen Verarbeiter Montagekosten und Automobilhersteller Bauteilgewicht ein. Das Hochtemperaturpolyamid kann Rohre aus gerolltem Aluminiumblech ersetzen. Da die Rohrprofile im immer engeren Bauraum nicht mehr rund sind, müssen Metallrohre außerdem im teuren Innenhochdruckumformen (IHU) gefertigt werden. Rohre aus dem BASF-Werkstoff können auch zu unterschiedlichen Rohrformen geblasen werden. Die Oberfläche an den Innenseiten bleibt dabei glatt, was zu einem geringeren Luftwiderstand als bei anderen einsetzbaren Kunststoffen führt.
Ausgezeichnete Verarbeitung: hohe Schmelzestabilität, gute Quellung, problemloses Schweißen
Für das Blasformen werden vom Kunststoff auch eine besondere Schmelzefestigkeit und ein günstiges Quellungsverhalten verlangt. Eine hohe Schmelzestabilität wirkt der Längenänderung des Schlauchs entgegen. Je geringer diese Längenänderung, desto besser ist das Produkt für das Saugblasen geeignet. Ähnliches gilt für die Schlauchquellung: Eine gewisse Quellung ist zwar erforderlich, eine zu hohe Quellung verursacht jedoch Probleme beim Einführen des Schlauchs in das Werkzeug. Zudem neigen stark schwellende
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Werkstoffe dazu, sich aufzuweiten, was zu einer Kegelstumpfform des Schlauchs führt. Ultramid® Endure BM hingegen bleibt größtenteils zylindrisch. Da es auch gut auf Änderungen der Verarbeitungsparameter reagiert, sind Korrekturen während des Produktionsprozesses leicht möglich.
Ultramid® Endure BM ist besonders gut mit PA66-Bauteilen, z.B. im Infrarotverfahren, verschweißbar. Häufig werden Bauteile unter der Motorhaube mittels Schweißen miteinander verbunden. Aufgrund des geringeren Glasfasergehalts kann die Schweißnaht, besonders nach Alterung, eine Schwachstelle darstellen. Der innovative Stabilisierungsmechanismus in Ultramid® Endure BM schützt nicht nur das Polymer selbst, sondern stärkt auch diese potenzielle Schwachstelle. Die Schweißnähte halten dem Dauereinsatz bei hohen Temperaturen ebenfalls sehr gut stand. Selbst nach 1.000 Stunden bei 220°C ist keine Rissbildung an der Verbindungsstelle zu erkennen. Entsprechend hoch ist die Festigkeit der Naht.
Sehr gute akustische Eigenschaften
Das Thema Akustik ist inzwischen ein markenprägender Faktor geworden, der einen hohen Stellenwert in der Automobilindustrie hat. Neue Motorenkonzepte sowie steigende Ansprüche von Kunden und auch vom Gesetzgeber verlangen nach akustisch vorteilhaften Materialien. Ultramid® Endure BM besitzt ein ausgezeichnetes Dämpfungsverhalten und eignet sich daher auch für akustisch anspruchsvolle Anforderungen. Beispielsweise kann mit Ultramid® Endure BM die Entstehung von störendem Luftschall, abgestrahlt von der vibrierenden Bauteiloberfläche, direkt an der Quelle verringert werden. Abhängig von Temperatur und Feuchte weist der Werkstoff im Vergleich zu PPS bis zu zehn Mal bessere Dämpfungswerte auf.
Weitere Informationen unter: www.ultramid-endure.basf.com