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Gewichtssparendes Polyamid-Compound mit Verstärkung aus trockenen Kohlefasergelegen

AKRO-PLASTIC setzt ganzheitliches Kohlefaserkonzept um

Die AKRO-PLASTIC GmbH, seit mehr als 25 Jahren Spezialist für innovative und anwendungsorientierte Kunststoff-Compounds, hat in einem Konsortium von Firmen entlang der Wertschöpfungskette unter Mitwirkung des Extruderherstellers FEDDEM GmbH & Co. KG ein komplettes Verfahren entwickelt, um ein gewichtssparendes Polyamid-Compound mit einer Verstärkung aus trockenen Kohlefasergelegen herzustellen.

Der Compoundeur aus dem rheinland-pfälzischen Niederzissen hat diese Typenreihen auf Basis von Polyamid 6, Polyamid 6.6, PPA und teilaromatischem PA 6.6 (AKROLOY®) entwickelt. Sie werden mit 10 bis 40 % Kohlefaser ausgerüstet. Diese Werkstoffe, beispielsweise das AKROMID® B ICF 40, ein Compound auf Basis von PA 6, erzielen ein Zug-E-Modul von 30.000 MPa und eine Biegefestigkeit von 320 MPa, bei einer Bruchdehnung von 1,8 %. AKROMID® A3 ICF 40, ein Compound auf Basis von PA 6.6, schafft sogar einen Wert von 33.000 MPa bei einer Biegefestigkeit von 370 MPa.

Ziel der neuen Produktlinie mit dieser Verstärkung ist es, das Gewicht von hochfesten Bauteilen massiv zu senken. Da der Preis dieser Produkte nun erstmalig deutlich näher an den von Glasfaser-Compounds herankommt, steht einer Substitution auch aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten nichts mehr im Wege.

AKRO-PLASTIC wird gemeinsam mit seinen Partnern PME Fluidtec und dem Spritzgießmaschinenhersteller Engel auf der Messe Interplas in Birmingham eine Fertigungszelle für Kupplungspedale zeigen. Das Kupplungspedal wird im Wasserinnendruck-Prozess aus einem AKROMID® B3 ICF 15 gefertigt. Das so entstandene Bauteil ist fast 10 % leichter als ein Bauteil aus 30 % glasfaserverstärktem PA 6 und trotzdem 25 % steifer. Dies entspricht genau den Anforderungen der Automobilindustrie, die erfüllt werden müssen, um die ab 2020 in Kraft tretenden strengen Vorschriften zum Flottenverbrauch zu erfüllen.

Die aufgeschnittene Geometrie des Kupplungspedals zeigt uniforme Wandstärkenverteilung.

Die Tatsache, dass ein Kupplungspedal in einem so sensiblen Prozess wie dem Wasserinnendruck-Verfahren stabil gefertigt werden kann, zeigt, wie hoch die Qualität der neu geschaffenen Produktreihe ist. Der Compoundeur sieht für diese neue Typenreihe einen großen Bedarf. „Neben den Pedalen und den zugehörigen Pedalaufnehmern können wir bei vielen großvolumigen Bauteile, die heute als Polyamid mit Glasfaserverstärkung gefertigt werden, schnell und unkompliziert das Gewicht senken, ohne die Kosten aus den Augen zu verlieren“, so Thilo Stier, Bereichsleiter Vertrieb & Innovationen bei AKRO-PLASTIC. Bauteile wie Mittelkonsolen, Aktivkohlefilter oder Steuergerätehalterungen könnten zudem weitere Vorteile der Kohlefaser nutzen: elektrische Abschirmung, gute Wärmeleitfähigkeit und den niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten.