Langfaserverstärkter Nylon-Verbundstoff ersetzt Aluminium-Motorgehäuse

Eine kürzliche Zusammenarbeit zwischen Avient Corp., Avon Lake, Ohio, und dem Hersteller von Nahrungsmittelmaschinen Bettcher Industries, Birmingham, Ohio, führte dazu, dass Bettcher das Tragjoch seines Quantum-Motors von Metall auf einen Langglasfaser-Thermoplast (LFT) umbaute.

Als Alternative zu Aluminiumguss wollten die Teams von Avient und Bettcher das Joch neu entwickeln, das einen 25-Pfund-Motor unterstützt, der eine Vielzahl von Fleischschneidewerkzeugen antreibt. Die Herausforderung bestand darin, einen leichteren Polymerersatz zu liefern, der die Gesamtkosten der Fertigteile senkt und dennoch eine zuverlässige Leistung in rauen Umgebungen beibehält. Insbesondere das Material, das benötigt wird, um konstanten Gewichtsbelastungen und hohen Vibrationen standzuhalten und korrosiven Chemikalien standzuhalten.

Avient hat seinen langglasfaserverstärkten Complēt-Nylon-Verbundwerkstoff als das richtige Material identifiziert, um die erforderliche Festigkeit und verbesserte Leistung zu liefern. Der Langfaser-Thermoplast (LFT) ist fast 40 % leichter als das Aluminiumguss, das es ersetzen würde, und bietet außerdem den Vorteil des Spritzgießens für eine schnellere, einstufige Produktion, um die Kosten zu senken.

Er sagte Eric Wollan, General Manager von PlastiComp bei Avient. „Möglichkeiten für den Metallersatz sind überall um uns herum. Dieses Projekt ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die Festigkeit und Zähigkeit von Complēt-Langfaserverbundwerkstoffen eine leichte Lösung und einen außergewöhnlichen Ersatz für Metalle in vielen Industrien bieten. Mit unserer Materialwissenschaft und unserem Design-Know-how helfen wir unseren Kunden, den Weg des Materialwandels zu gehen, damit sie mehr Effizienz und Leistung erzielen können.“

Avient führte virtuelle Prototypenerstellung wie Formfüllung und Finite-Elemente-Analyse (FEA) an einem neu gestalteten Joch durch, während Bettcher Tests an einem physischen Prototyp durchführte, um eine halbe Million Nutzungszyklen zu simulieren. Gestützt auf diese Ergebnisse formulierte Avient ein vorgefärbtes LFT, das zu Bettchers bestehender Produktpalette passt. Dadurch entfällt die Nachlackierung und -veredelung, was zu weiteren Kosteneinsparungen führt.

Joel Hall, Senior Engineering Manager von Bettcher, sagte:„Wir sind dankbar für den proaktiven Ansatz von Avient. Dank der Zusammenarbeit mit Avient konnten wir souverän auf die Langfasertechnologie umsteigen und unseren Kunden letztendlich ein innovatives High-End-Produkt liefern.“