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Neue leichtfliessende Polyamide und Polyester von LANXESS

Der Spezialchemiekonzern LANXESS präsentiert mit Durethan BKV 30 XF und Erweiterungen bei Pocan XF Innovationen, die für den wirtschaftlichen Leichtbau maßgeschneidert sein sollen.  LANXESS beobachte im Markt ein stark wachsendes Interesse an den Vorteilen, die leichtfließende Polyamide (6-, 6.6-) und PBT-Compounds (Polybutylenterephthalat) gegenüber Standardwerkstoffen in puncto Verarbeitung, Fertigungskosten und Designfreiheit eröffnen. “Sie eignen sich besonders für dünnwandige Bauteile, was sie für den wirtschaftlichen Leichtbau und die Miniaturisierung von Baugruppen prädestiniert“, erklärt Tim Arping, Marketingexperte im LANXESS-Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM).

Als jüngstes Beispiel einer solchen Produktinnovation führt LANXESS Durethan BKV 30 XF (XtremeFlow) an. Das Polyamid 6 mit 30 Prozent Glasfasergehalt ist Nachfolger von Durethan DP BKV 30 XF und soll noch einmal um über 17 Prozent fließfähiger sein (Fließspirale, 8 x 2 Millimeter, 280 °C Schmelzetemperatur). Im Vergleich zu Durethan BKV 30, einem ebenfalls mit 30 Prozent Glasfasern verstärkten Standard-Polyamid 6, sei die Fließfähigkeit sogar um 62 Prozent höher.

Ein Vergleich der Kerneigenschaften: Die stark verbesserte Fließfähigkeit des neuen Durethan BKV 30 XF zeige sich gegenüber dem Vorgänger Durethan DP BKV 30 XF in einer nur halb so hohen Schmelzeviskosität. Das mechanische Eigenschaftsprofil beider Materialien ist annähernd gleich und fast so gut wie beim ebenfalls mit 30 Prozent Glasfasern verstärkten Standard-Polyamid 6 Durethan BKV 30. | Foto: LANXESS AG

Ein Vergleich der Kerneigenschaften: Die stark verbesserte Fließfähigkeit des neuen Durethan BKV 30 XF zeige sich gegenüber dem Vorgänger Durethan DP BKV 30 XF in einer nur halb so hohen Schmelzeviskosität. Das mechanische Eigenschaftsprofil beider Materialien ist annähernd gleich und fast so gut wie beim ebenfalls mit 30 Prozent Glasfasern verstärkten Standard-Polyamid 6 Durethan BKV 30. | Foto: LANXESS AG

Ein gutes, mechanisches Eigenschaftsprofil (ähnlich dem Vorgänger) und laut LANXESS exzellente Oberflächen ergäben große Einsatzchancen bei leichten, hochbelastbaren Haltern für Pkw, wie Stefan Theiler, bei HPM Experte für die Entwicklung von Polyamid-Compounds bescheinigt.

Glaskugelverstärkte Polyamid 6-Typen

Ebenfalls neu sind die drei Polyamid 6-Compounds Durethan BG 30 X XF, BG 30 X H2.0 XF und BG 30 X H3.0 XF. Verstärkt mit 30 Prozent eines Gemisches aus Glasfasern und Mikroglaskugeln, zeichnen sich die “Neuen” neben einer hervorragende Fließfähigkeiten außerdem durch eine äußerst geringe Neigung zum Verzug aus: „Das Compound mit H3.0-Thermostabilisierung hat einen sehr niedrigen Kupfer- und Halogenidgehalt und ist für naturfarbene und hell eingefärbte Anwendungen in der Elektrotechnik und Elektronik maßgeschneidert – wie etwa Stecker, Steckverbinder und Sicherungskästen. Die H2.0-Materialvariante zielt auf Bauteile, die schwarz eingefärbt und stärker wärmebelastet sind“, so Theiler.

Geringere Dichte bei leichtfließendem Polyester

Schnittbild der Glasfaserverteilung: Steckerleisten lassen sich mit Pocan B 3217 XF filigran konstruieren, weil auch sehr dünnwandige Bauteilbereiche dank der gleichmäßig orientierten Glasfasern mechanisch ausreichend stabil sind. | Foto: LANXESS AG

Schnittbild der Glasfaserverteilung: Steckerleisten lassen sich mit Pocan B 3217 XF filigran konstruieren, weil auch sehr dünnwandige Bauteilbereiche dank der gleichmäßig orientierten Glasfasern mechanisch ausreichend stabil sind. | Foto: LANXESS AG

LANXESS’ Palette an leichtfließenden Polyester-Compounds Pocan XF ist breit gefächert und umfasst unverstärkte wie verstärkte Produkte. Diese seien neben ihrer teils stark verbesserten Fließfähigkeit im Vergleich zu ähnlichen Standardtypen häufig auch beständiger gegen Hydrolyse. „Außerdem ist ihre Dichte um bis zu fünf Prozent geringer, so dass der Verarbeiter Material einsparen kann“, erläutert Boris Neuwald, Produktentwickler für Pocan bei LANXESS. Produktbeispiel für ein unverstärktes PBT-Compound ist Pocan B 1205 XF. Dieser Werkstoff wird mit seiner ausgezeichneten Fließfähigkeit dem Trend zur Miniaturisierung in der Elektro-/Elektronik-Industrie gerecht. Er eignet sich hervorragend für filigrane Bauteile mit äußerst dünnen Wanddicken wie etwa Ministecker. Wenn die mechanische Stabilität solcher dünnen Bauteilwände hoch sein muss, ist Pocan B 3217 XF das Material der Wahl. Neuwald: „Das mit 16 Prozent Glasfasern verstärkte PBT zeigt besonders bei geringen Wanddicken ein stark verbessertes Füllverhalten. Die Glasfasern sind daher gerade in schmalen Kavitäten viel gleichmäßiger verteilt als im Fall von Standardtypen, was für eine hohe mechanische Stabilität im Bauteil sorgt.“

Niedrigere Schmelzetemperatur, geringerer Fülldruck

Je besser ein Thermoplast fließt, umso breiter ist sein Verarbeitungsfenster. So kann der Verarbeiter die Schmelzetemperatur senken, was Kühl- und damit die Zykluszeiten verkürzen kann. Eine höhere Produktivität ist die Folge.

„Beispielsweise gelang es mit Durethan BG 30 X XF, die Schmelzetemperatur bei der Fertigung eines Schalterkastens im Vergleich zu Durethan BG 30 X um rund 40 °C zu verringern. Die Zykluszeit wird dadurch um 34 Prozent verkürzt“, erläutert Theiler. Alternativ lässt sich der Fülldruck reduzieren, was den Werkzeugverschleiß und den Instandhaltungsaufwand verringert. Dann sind auch kleinere Spritzgießmaschinen mit geringeren Zuhaltekräften einsetzbar, was Kosten spart und die Flexibilität des Verarbeiters steigert. „Der Wechsel von Durethan BG 30 X auf Durethan BG 30 X XF führte etwa im Falle eines großen Sicherungskastens dazu, dass sich der Fülldruck beim Spritzguss des Bauteils um rund 500 bar senken ließ. Alle vier Kavitäten des Werkzeugs konnten nun gleichzeitig gefüllt werden, was die Produktivität verdoppelte“, so Theiler. Außerdem können mit leichtfließenden Thermoplasten höhere Einspritzgeschwindigkeiten und bessere Oberflächenqualitäten erreicht werden.