Mittelkonsole
Leichtbau mit kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen
JEC Award 2016
Neue kohlenstofffaserverstärkte Typenreihen
AKRO-PLASTIC GmbH hat einen Lösungsweg gefunden, um trockene Kohlenstofffasergelege, die noch nicht mit einer Polymermatrix in Kontakt gekommen sind, wiederzuverwerten und wertschöpfend in eine Polymerschmelze einzuarbeiten.
Die neue kohlenstofffaserverstärkte Typenreihe der AKRO-PLASTIC, genannt "ICF", kombiniert laut Anbieter eine hohe Festigkeit mit einer geringen Dichte. Die Compounds können dabei demzufolge mit bis zu 40 Prozent Kohlenstofffaser ausgerüstet werden. Ziel der neuen Produktlinie sei, eine signifikante Gewichtsreduktion vor allem bei tragenden Bauteilen zu erzielen. Die elektrische Abschirmung sowie die gute Wärmeleitfähigkeit qualifizieren die kohlenstofffaserverstärkten Compounds besonders für Anwendungen wie Aktivkohlefilter, Halterungen für Steuergeräte oder Mittelkonsolen.
Bei dem Vergleich in der Tabelle zeigt sich, dass ein mit 15 % Kohlenstofffasern verstärktes Polyamid , AKROMID® B3 ICF 15 schwarz (5026) im E-Modul gleich auf liegt mit einem 30 % glasfaserverstärkten PA 6. Der etwa 20 % geringeren Biegefestigkeit steht ein Dichtevorteil von über 12 % entgegen. Bei höheren Verstärkungsgraden zeigt sich ein deutlicher Vorteil von bis zu 42 %in der Steifigkeit bei einer nur 12 % geringeren Biegefestigkeit. Der Gewichtsvorteil beträgt dabei beachtliche 22 %.
Eigenschaften | Einheit | AKROMID® B3 ICF 15 | AKROMID® b3 GF 30 | AKROMID® B3 ICF 40 | AKROMID® B3 GF 60 |
|---|---|---|---|---|---|
Zug-E-Modul | MPa | 11.00 | 10.300 | 30.000 | 21.000 |
Biegefestigkeit | MPa | 210 | 270 | 320 | 370 |
Dichte | g/cm³ | 1,19 | 1,36 | 1,31 | 1,7 |
Dichtevorteil ICF | % | 12,50 | 12,50 | 22,90 | 22,90 |
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Zusammen mit den Firmen PME Fluidtec GmbH, Ettenheim, Batz S. Cooperation, Spanien, und Moldetipo, Portugal, hat Akro-Plastic ein Kupplungspedal aus AKROMID® B3 ICF 15 schwarz (5026) gefertigt. Dieses Material ist ein 15 % kohlenstofffaserverstärktes Polyamid 6, das für die Verwendung mit der Wasserinjektionstechnik (WIT) optimiert wurde. WIT ist ein Verfahren, bei dem die Form zunächst mit der Polymerschmelze gefüllt und anschließend das Kernmaterial mit Wasser aus der Kavität gedrückt wird.
Dieses Pedal zeigt im Vergleich zu dem Serienmaterial PA 6 GF 30 eine um 100 N auf 1.100 N erhöhte Bruchfestigkeit bei einer um 25 % höheren Steifigkeit. Das Gewicht des Pedals konnte dabei um 10 % gesenkt werden.
Die Juroren des 16. SPE Awards zeichneten das komplette Bauteil, also den Lagerblock mit Pedalen, mit dem 1. Preis in der Kategorie Powertrain aus.
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Ein weiteres Highlight der "ICF"-Anwendungen ist eine Mittelkonsole. Gefertigt aus PA 6.6 GF 30 wies sie ein Gewicht von 1.680 g auf. Mit einem 10 % ICF verstärkten PA 6.6 AKROMID® A3 ICF 10 schwarz (5117) konnte das Gewicht bei vergleichbarer Steifigkeit auf 1.460 g gesenkt werden.
Dies hielten die Preisrichter der JEC Group für nominierungswürdig. Sie zeichneten die Mittelkonsole mit einem Innovation Award 2016 aus.