Kohlenstofffaserverstärktes PPA: Leichtbau-Alternative zu Aluminium und Magnesium

Entwickelt, um Aluminium und Magnesium in strukturellen Automobil- und Consumer-Elektronik-Bauteilen zu ersetzen, umfasst BASF Performance Materials' neue Ultramid Advanced N (PA9T) PPA-Reihe nun kohlenstofffaserverstärkte (CF) Sorten mit 20 %, 30 % und 40 % Faseranteil. Diese Materialien liefern ultraleichte Bauteile, die Steifigkeit und Festigkeit von Metallen erreichen oder übertreffen, dabei elektrische Leitfähigkeit und überlegene Dimensionsstabilität bieten.

Einzigartige Eigenschaftskombination

Im Gegensatz zu bestehenden CF-verstärkten PPAs vereinen die Ultramid Advanced CF-Sorten geringe Wasseraufnahme, außergewöhnliche Chemikalien- und Hydrolysebeständigkeit sowie hohe Festigkeit und Modul. Sie lassen sich für vielfältige Anwendungen auslegen – Karosserieteile, Fahrwerk, Antriebsstrang-Elemente, Pumpen, Lüfter, Getriebe, Kompressoren und ultraleichte Gehäuse für Consumer Electronics.

Leistungsabstimmung durch Fasertyp, Gehalt und Additive

Die Performance wird durch Fasertyp, -gehalt und Additivtechnik gesteuert. Beispielsweise behält Ultramid Advanced N3HC8 mit 40 % CF bei 80 °C (176 °F) überlegene Festigkeit und Modul im Vergleich zu Magnesium oder Aluminium und bietet eine zuverlässige Metallersatzlösung ohne die Lieferkettenvolatilität von Magnesium.

"Unsere neuen PPA-Compounds mit Kohlenstofffasern sind der ideale Metallersatz… Wir bieten eine sichere, kosteneffiziente und leistungsstarke Alternative für Teile, die traditionell aus Metall gefertigt werden.", sagt Michael Pilarski, BASF PPA Business Manager.

Simulationsgestützte Entwicklung

In Kombination mit BASFs Ultrasim-Simulationssoftware ermöglichen diese CF-PPA-Sorten präzises Modellieren von Bauteilverhalten und Werkzeuggeometrie, was Gewichtsreduktionen in verschiedenen Branchen vorantreibt: Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge, Präzisionselektronik und Schwerlast-Industrieanlagen. Ergebnis: höhersteifere, leichtere Komponenten mit exzellenter Verarbeitbarkeit und Haltbarkeit.

Vergleich mit Glasfaser-verstärkten Polyamiden

CF-PPA übertrifft glasfaserverstärkte Polyamide: Ein 20 % CF Ultramid Advanced Compound ist etwa 20 % leichter als 6/66 Polyamide mit 50 % Glasfasern, erreicht aber vergleichbare oder höhere Zugfestigkeit bei besserer Verarbeitbarkeit. Ultramid Advanced N3HC8 bleibt nach 5.000 h bei 120 °C (248 °F) oder 3.000 h bei 150 °C (302 °F) praktisch unverändert und behält nahezu 100 % seines Zugmoduls.

Breites Portfolio

Das Ultramid Advanced Portfolio umfasst vier Basispolymere – PA9T, T1000 (PA6T/6I), T2000 (PA6T/66) und T KR (PA6T/6) – und mehr als 50 compoundierte Sorten für Spritzguss und Extrusion. Produkte sind weltweit in vielen Farben und mit flammhemmenden Optionen, Kurzglas-, Langglas- oder CF-Verstärkung sowie verschiedenen Hitzestabilisatoren erhältlich.