Technische Kunststoffe für die Automobil-Elektrik ... - BASF Plastics
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<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong><br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Automobil</strong>-<strong>Elektrik</strong><br />
Produkte, Anwendungen, Richtwerte
1 | TEchNISchE KuNSTSToFFE FüR DIE AuToMoBIl-ElEKTRIK 4 04 - 05<br />
2 | NAVIGATIoNShIlFE 6 06 - 07<br />
3 | PRoDuKTE uND ANwENDuNGEN 08 - 35<br />
3.1 ultramid ®<br />
3.2 ultradur ®<br />
3.3 ultrason ®<br />
3.4 ultraform ®<br />
4 | PRoBlEMlöSER 36 - 48<br />
4.1 Elektromobilität<br />
4.2 laserstrahlschweißen<br />
4.3 Spritzgegossene Schaltungsträger<br />
4.4 Bleifreies löten<br />
4.5 ultrasim ®<br />
4.6 Verarbeitungsservice und Prüftechnik<br />
5 | SoRTIMENTSüBERSIchT 49 - 69<br />
5.1 ultramid ®<br />
5.2 ultradur ®<br />
5.3 ultraform ®<br />
5.4 ultrason ®<br />
6 | üBERSIchT PRoDuKTE uND BRANchEN 70 - 71<br />
8<br />
18<br />
28<br />
32<br />
36<br />
40<br />
42<br />
44<br />
46<br />
48<br />
50<br />
56<br />
62<br />
66
4<br />
1 | <strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong><br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Automobil</strong>-<strong>Elektrik</strong><br />
Innovation im Fahrzeugbau wird entscheidend durch<br />
elektrische, elektronische und mechatronische Systeme<br />
geprägt. Neue Fahrerassistenzsysteme, vernetzte<br />
Mobili tät und Elektromobilität werden <strong>die</strong>se Entwicklung<br />
in Zukunft noch weiter beschleunigen. <strong>Technische</strong><br />
<strong>Kunststoffe</strong> ermöglichen dabei oft erst <strong>die</strong> innovativen<br />
Lösungen, <strong>die</strong> elektronische Systeme heute im Bereich<br />
Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz moderner Fahrzeugkonzepte<br />
unverzichtbar machen. Von der einfachen<br />
Flach sicherung bis hin zur modernen Leistungselektronik<br />
– kaum eine Anwendung ist ohne <strong>Kunststoffe</strong> denkbar<br />
und wird oft erst durch leistungs fähige Thermoplaste<br />
sicher und ökonomisch darstellbar.<br />
wo Strom fließt, müssen <strong>Kunststoffe</strong> ausgezeichnete elektrische<br />
Eigenschaften, gute mechanische werte und eine hohe wärmeformbeständigkeit<br />
besitzen. Im Fahrzeugbau kommen dazu noch<br />
teils extreme Anforderungen an <strong>die</strong> Me<strong>die</strong>n-, witterungs- und<br />
wärmealterungsbeständigkeit. weitere Dauerthemen sind Aspekte<br />
der Miniaturisierung und Gewichtseinsparung. Verarbeitungstechnik<br />
und Produktionsprozesse sollen großserientauglich und<br />
kosteneffizient sein; Komponenten und Baugruppen müssen <strong>die</strong><br />
hohen Qualitätsstandards der <strong>Automobil</strong>hersteller sicher erfüllen.<br />
Selbstverständlich sind darüber hinaus Forderungen nach bestmöglicher<br />
umweltfreundlichkeit und Ressourcenschonung, z. B.<br />
durch geringe Emissionen über den gesamten Produktlebenszyklus.<br />
Auch hier erlaubt <strong>die</strong> Auswahl geeigneter <strong>Kunststoffe</strong>,<br />
nachhaltige lösungen umzusetzen.<br />
Die fortschreitende Globalisierung der <strong>Automobil</strong>- und Zulieferindustrie<br />
verlangt <strong>die</strong> Verfügbarkeit qualitativ hochwertiger <strong>Kunststoffe</strong><br />
in allen Regionen und <strong>die</strong> umfassende Betreuung und<br />
unterstützung von Entwicklungszentren und Produktionsstätten<br />
rund um den Globus. <strong>BASF</strong> ist stolz darauf, seit Jahrzehnten ein<br />
bewährter und zuverlässiger Partner der <strong>Automobil</strong>industrie zu<br />
sein und gemeinsam mit den führenden <strong>Automobil</strong>herstellern und<br />
der Zulieferbranche an lösungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> Zukunft zu arbeiten.
lautsprechergitter<br />
5
6<br />
2 | Navigationshilfe<br />
Kategorie Anwendung Ultramid ® Ultradur ® Ultraform ® Ultrason ®<br />
Bordnetz Sicherungs-, Verteilerboxen und Relaisträger 9<br />
Relais, Schalter und Mikroschalter 10, 43 19 35, 33<br />
Flachstecksicherungen 31<br />
Kabelbaum und Befestigungsmittel 10 35<br />
Lichtmaschinenabdeckungen 13<br />
Kohle-, Kontakt- und Bürstenträger 13<br />
Batterieträger und -halter 10<br />
Antrieb Getriebesteuergeräte Automatik / DKG 1 11 19<br />
Chassis und<br />
Bremsen<br />
Sicherheits-,<br />
Be<strong>die</strong>n- und<br />
Komfortsysteme<br />
Multimedia /<br />
Infotainment<br />
Ölsensoren 11 30<br />
Temperatur- / Druck- / Positions- / Durchflusssensoren 10, 11, 15, 16, 19 19<br />
Luftmassenmesser 19, 27, 41<br />
Drosselklappensteller 12 18<br />
Zündsysteme, Zündspulen und Kabelkanäle 10 19<br />
Lüfter, Zargen und Lüftersteuerungen 10<br />
Kühl- / Ansaugluftklappen und Stellantriebe 10 24, 27<br />
Nockenwellensteuerungen und Aktuatoren 10 18<br />
Kühlmittelpumpen und Ventile 10, 17 30<br />
Bauteile im Heißbereich ( Aufladung, AGR 2 ) 16 30<br />
ABS 3 / ESP 4 - Steuergeräte 18, 27<br />
ABS-Radsensoren 11, 15<br />
Elektronische Parkbremse 10 18<br />
Elektronische Lenkung / Lenkunterstützung 10 18<br />
Lenkwinkel- und Drehmomentsensoren 19<br />
Positions- / Winkel- / Neigungs- / Drehratensensoren 10 19<br />
Airbag-Steuergeräte und Crash-Sensoren 18<br />
Komfort-,Tür- und Sitzsteuergeräte 18, 23<br />
Schließsysteme und Funkschlüssel 12 21, 24 34<br />
Armaturentafel und Instrumentierung 23 35<br />
Lenksäulensysteme und Lenkstockhebel 12, 14, 43 22 34<br />
Be<strong>die</strong>nelemente und Schalter 12, 43 34, 35<br />
Klimatisierung und Lüftung 22, 23<br />
Fensterheber, Spiegel-, Schiebedachantriebe 21, 24 34<br />
Steuerungen / Sensoren <strong>für</strong> Assistenzsysteme 19 30<br />
Aktuatoren und Stellantriebe 10 21, 22, 23 34<br />
Zahnräder und Gleitelemente 10 22 34<br />
IR-, Radar- und Videosensorik 19 30<br />
Antennen 24<br />
Displays 30<br />
Steckverbinder 8, 9 20, 21<br />
Lautsprechergitter und Abdeckungen 35<br />
1 Doppelkupplungsgetriebe<br />
2 Abgasrückführung<br />
3 Anti-Blockiersystem<br />
4 Elektronisches Stabilitätsprogramm
Kategorie Anwendung Ultramid ® Ultradur ® Ultraform ® Ultrason ®<br />
Beleuchtung Scheinwerferreflektoren und Blenden 25 29<br />
Innenraumbeleuchtungen 29<br />
Signalleuchten 29<br />
Lampenfassungen 29<br />
IR-transparente Bauteile 29<br />
Leuchtweitenregler und Kurvenlichtantriebe 10 35<br />
Kraftstoffsystem Kraftstoffpumpen und Tankeinbauten 33 31<br />
Ventile und Kupplungen 14 33<br />
Tankgebereinheiten 33 31<br />
Kraftstoffdruck- und Durchflusssensoren 14 33 31<br />
Elektrisch leitfähige Bauteile ( SAE J1645) 34<br />
Alkohol-/ Biokraftstoff-beständige Bauteile 14, 15 33 31<br />
AdBlue ® -beständige Bauteile 34<br />
Steckverbinder Wire-to-wire 8 20, 27<br />
Elektromobilität,<br />
EV / HEV-Komponenten<br />
Spezielle<br />
Anforderungen<br />
Wire-to-board 8 20, 27<br />
Airbag-Steckverbinder 20<br />
Verriegelungssysteme 8 20<br />
Me<strong>die</strong>ndichte Verbindungen 8 20<br />
Einpresskontakte / Stitchkontakte 8 18, 20<br />
Nutzfahrzeug-Steckverbinder 26<br />
Getriebe-Steckverbinder 11 30<br />
Hochvolt-Steckverbinder 38 38<br />
Batteriegehäuse und -träger 10, 37 37 37<br />
Zellenrahmen, Zellmodule 37 37 37<br />
Batteriemanagementsysteme 39 39<br />
Ladegeräte, Ladesteckvorrichtung 39 39 39<br />
Wandler / Regler / Leistungselektronik 39 39 39<br />
Batteriekühlsysteme 37<br />
Zusatzheizer und Wärmetauscher 39<br />
Gehäuse <strong>für</strong> Elektromotoren 17, 39 39<br />
Elektrische Pumpen und Kompressoren 17, 39 39 39<br />
Brandschutz FMVSS 302 13 26<br />
Flammschutz UL 94 - V 0 / V2 13 26 28<br />
Flammschutz ISO 16750 13 26<br />
CaCl 2 / ZnCl 2 Beständigkeit 14, 15 25<br />
Elektrolytbeständigkeit 37 37 37 37<br />
Laserschweißen, Lasertransparenz 12, 40 18, 27, 40<br />
Laserbeschriftbarkeit 12 18<br />
Laserdirektstrukturierung 14, 42 42<br />
Spritzgegossene Schaltungsträger, 3D-MID 5 14, 42 42<br />
Bleifreies Löten, Reflow-Löten, SMD 6 -Bestückung 13, 43, 44<br />
5 3D-MID = 3-Dimensional Molded Interconnect Device<br />
6 SMD = Surface Mounted Device 7
8<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
3.1 Ultramid ® Marken<br />
Die Ultramid ® Marken der <strong>BASF</strong> sind Formmassen auf<br />
der Basis von PA 6, PA 66, verschiedenen Co-Polyami-<br />
den wie PA 66 / 6 und teilaromatischem Polyamid. Die<br />
hervorragende mechanische Festigkeit und Zähigkeit,<br />
<strong>die</strong> bewährte Me<strong>die</strong>nbeständigkeit, <strong>die</strong> guten elektrischen<br />
Isoliereigenschaften und nicht zuletzt <strong>die</strong><br />
exzellente Verarbeitbarkeit machen Ultramid ® zu einem<br />
Werkstoff, der sich in nahezu allen Bereichen der <strong>Automobil</strong>elektrik<br />
und -elektronik einen festen Platz erobert<br />
hat.<br />
Steckverbinder<br />
ultramid ® ermöglicht äußerst robuste Konstruktionen, wie sie <strong>für</strong> viele<br />
der im <strong>Automobil</strong>bau gängigen wire-to-wire und wire-to-board Steckverbinder<br />
gefordert wird. Die gute Zähigkeit und Vibrationsfestigkeit<br />
gewährleisten einen sicheren Betrieb selbst unter widrigen umwelteinflüssen<br />
und eine unproblematische handhabung bei der Montage oder<br />
bei Servicearbeiten. Die gute Verarbeitbarkeit erleichtert es, komplexe<br />
Steckverbinder und Verriegelungssysteme zu realisieren und sie in<br />
Mehrfachwerkzeugen ökonomisch zu fertigen. Metallteile, Kontaktstifte<br />
oder Kabel können direkt im werkzeug umspritzt werden. Die gute<br />
Zähigkeit und Bindenahtfestigkeit erlaubt es aber auch, Einpresskontakte<br />
nachträglich in den Kunststoffkörper einzupressen oder crimpkontakte<br />
einzuklipsen. Dauerelastische Dichtungen auf Silikon- oder<br />
TPE 7 - Basis können mit guter haftung im 2K 8 -Spritzgussverfahren direkt<br />
angespritzt werden. Die problemlose Realisierbarkeit von Schnappverbindungen<br />
oder Filmscharnieren erweitert zusätzlich <strong>die</strong> möglichen<br />
Designvarianten <strong>für</strong> den Konstrukteur.<br />
7 TPE = Thermoplastische Elastomere<br />
8 2K = Zwei-Komponenten
Das ultramid ® Produktportfolio bietet maßgeschneiderte werkstoffe <strong>für</strong><br />
nahezu jede Steckverbinderanwendung. Sowohl PA 6 als auch PA 66<br />
stehen unverstärkt oder mit Glasfasergehalten von 15 bis 50 % zur<br />
Auswahl. Verschiedene Stabilisierungen oder zähmodifizierte Produkte<br />
erleichtern dem Entwickler zusätzlich <strong>die</strong> optimale Abdeckung seines<br />
lastenhefts. Typische werkstoffe <strong>für</strong> Steckverbinder sind z. B. ultramid ®<br />
B3EG6 oder ultramid ® A3EG7.<br />
Zunehmend schärfere Einsatzbedingungen resultieren in steigenden<br />
Anforderungen bzgl. Einsatztemperaturen, Klimawechselbeständigkeit,<br />
Dichtigkeit oder Vibrationsfestigkeit. Sie fordern so große Sorgfalt bei<br />
der werkstoffauswahl. Aufgrund des breiten Produktportfolios der <strong>BASF</strong><br />
und langjährigen Erfahrungen können unsere Experten <strong>die</strong> lösung<br />
finden, <strong>die</strong> <strong>für</strong> den Einsatzzweck am besten ist.<br />
Sicherungs- und Relaisbox<br />
ultramid ® hat sich <strong>für</strong> große und komplexe Bauteile wie Sicherungs-<br />
und Relaisboxen bewährt, <strong>die</strong> sowohl im Innenraum als auch direkt im<br />
Motorraum installiert sein können. Diese oft mehrteiligen elektromechanischen<br />
Module <strong>die</strong>nen heute nicht mehr nur der Stromversorgung,<br />
Stromverteilung und Kurzschlussabsicherung, sondern integrieren<br />
zunehmend zentrale Steuerungsfunktionen. Dies trägt dazu bei, <strong>die</strong><br />
Komplexität des Bordnetzes und damit Bauraum, Gewicht und Störanfälligkeit<br />
zu reduzieren. Durch Ausnutzung der vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten<br />
lassen sich mit ultramid ® optimale lösungen <strong>für</strong> alle<br />
Einbausituationen finden. So ermöglichen z. B. Schnappverbindungen<br />
<strong>die</strong> einfache Montage mehrteiliger Module <strong>für</strong> flexible Plattformkonzepte.<br />
um <strong>die</strong> anspruchsvollen Anforderungen dauerhaft zu erfüllen, wird<br />
in der Regel auf PA 6 zurückgegriffen. So haben sich z. B. ultramid ®<br />
B3wG6 oder das zähmodifizierte B3ZG3 bestens bewährt. Für Gehäuse<br />
und Abdeckungen stehen außerdem spezielle glasfaser-/glaskugel-/<br />
mineralgefüllte Materialien wie ultramid ® B3GK24 oder B3wGM24 zur<br />
Verfügung.<br />
9
10<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Elektrische Servolenkung<br />
lüfter<br />
Produkte mit hohem Glasfaseranteil wie ultramid ® A3wG10 sind <strong>für</strong><br />
mechanisch hochbelastete Bauteile geeignet und können beispielsweise<br />
als Träger oder halter <strong>für</strong> schwere Starterbatterien zum Einsatz<br />
kommen.<br />
Bauteile aus ultramid ® sind hervorragend verträglich mit den im Fahrzeugbau<br />
üblichen Betriebsstoffen und ersetzen dort sehr oft sogar<br />
Metallteile. Die große Gestaltungsfreiheit und <strong>die</strong> vielfältigen Möglichkeiten<br />
der Kunststoffverarbeitung erleichtern dabei <strong>die</strong> Integration von<br />
Zusatzfunktionen, <strong>die</strong> optimale Bauraumnutzung und <strong>die</strong> maximale<br />
Gewichtsoptimierung. Für Komponenten im Motorraum wie Sensoren,<br />
Ventile oder Schalter- und Pumpenteile, <strong>die</strong> nicht im direkten Kontakt<br />
mit dem Kühlmediun stehen, haben sich u. a. ultramid ® B3wG6 und<br />
ultramid ® A3wG6 bewährt. Für Bauteile im Kühlkreislauf in dauerndem<br />
Kontakt mit einem Kühlmedium bieten <strong>die</strong> besonders hydrolysebeständigen<br />
ultramid ® A3hG6 hR und A3hG6 hRX eine nochmals<br />
verbesserte wasser- und Glykolbeständigkeit und eignen sich daher<br />
als werkstoff <strong>für</strong> <strong>die</strong> Kühlerendkappen oder sogar das Pumpengehäuse.<br />
Im Motorraum sind darüber hinaus noch viele andere Komponenten<br />
aus ultramid ® zu finden, <strong>die</strong> von Kabelschächten über luftklappensysteme<br />
bis hin zu elektrischen lenksystemen reichen.<br />
Kabelschacht<br />
Bei Elektrolüftern, lüfterzargen und lüftersteuerungen greifen Kunden<br />
auf Produkte wie ultramid ® B3wG5, B3wG6 oder A3wG6 zurück,<br />
weil sie den harschen Einsatzbedingungen im Motorraum sehr gut<br />
gewachsen sind. Selbst große und komplexe lüfter sind realisierbar.<br />
Die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten erleichtern es dem Konstrukteur,<br />
wirkungsgrad und Geräuschentwicklung zu optimieren. Glas-/<br />
mineralverstärkte Produkte wie ultramid ® B3wGM24 oder ultramid ®<br />
B3wGM45 kommen überwiegend bei Zargen und Verkleidungen zur
Anwendung.<br />
Bei Sensoranwendungen hat sich ultramid ® als robuster und vielfältiger<br />
Gehäusewerkstoff etabliert und wird z. B. <strong>für</strong> ölsensoren oder Raddrehzahlsensoren<br />
eingesetzt. Die ölsensoren messen ölstand und /oder<br />
ölqualität direkt im Motorölkreislauf und funktionieren hier so zuverlässig,<br />
dass sie nach und nach den traditionellen ölpeilstab vollständig<br />
verdrängen. Typische Produkte <strong>für</strong> Sensoranwendungen sind ultramid ®<br />
A3wG6, A3hG5, A3EG5 und B3wG6 <strong>für</strong> Radsensoren.<br />
Moderne Automatik- und Doppelkupplungsgetriebe integrieren <strong>die</strong><br />
Getriebesteuerung zunehmend als mechatronische Baugruppe direkt<br />
im Getriebe. Der wegfall von Schnittstellen, Kabeln und Steckverbindern<br />
macht <strong>die</strong> Steuerungen kleiner, leichter und hilft, <strong>die</strong> Störanfälligkeit<br />
zu reduzieren und den Schaltkomfort zu erhöhen. Die Steuerungen<br />
sitzen teilweise direkt im Getriebeöl, müssen öltemperaturen von bis<br />
zu 140 °c aushalten und zudem eine gute Verträglichkeit mit hoch<br />
additivierten Getriebeölen aufweisen. Für <strong>die</strong>se äußerst anspruchsvolle<br />
Anwendung hat sich beispielsweise ultramid ® A3wG6 oder A3hG7<br />
bewährt. Diese Produkte erlauben <strong>die</strong> umspritzung der sog. Stanzgitter,<br />
<strong>die</strong> zur elektrischen Anbindung der Steuerungskomponenten <strong>die</strong>nen.<br />
wichtig ist zudem eine gute Vibrationsbeständigkeit der direkt am<br />
Getriebe verbauten Bauteile.<br />
Getriebesteuerung<br />
ölsensor<br />
11
12<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Für Anwendungen mit besonders empfindlichen elektronischen Bauelementen,<br />
hat <strong>BASF</strong> hochreine <strong>Kunststoffe</strong> in speziellen Elektronik-<br />
Qualitäten entwickelt. Produkte wie ultramid ® A3EG6 EQ oder A3EG7<br />
EQ helfen, <strong>die</strong> lebensdauer und Zuverlässigkeit von elektronischen<br />
Systemen weiter zu verbessern. hier können unsere Experten wertvolle<br />
hilfestellung bei der optimalen Produktauswahl leisten.<br />
In der <strong>Automobil</strong>industrie wird <strong>die</strong> laserbeschriftung von Bauteilen<br />
als flexible, sichere und dauerhafte Kennzeichnungsmethode, z. B.<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Montagesteuerung oder <strong>die</strong> Rückverfolgbarkeit im Fehlerfall,<br />
angewandt. Sie ersetzt hier beispielsweise weniger dauerhafte Klebeetiketten.<br />
Für <strong>die</strong> laserbeschriftung und <strong>für</strong> <strong>die</strong> moderne Verbindungstechnik<br />
des laserschweißen bietet <strong>BASF</strong> speziell modifizierte ultramid ®<br />
Varianten wie ultramid ® A3wG6 lS oder ultramid ® A3wG6 lT an.<br />
„lS“ steht dabei <strong>für</strong> laserbeschriftbar und „lT“ <strong>für</strong> lasertransparent bei<br />
laserschweißanwendungen. <strong>BASF</strong> kann hier auf langjährige Erfahrungen<br />
zurückgreifen und bietet Kunden Expertenunterstützung bezüglich<br />
werkstoffauswahl und Verfahrensoptimierung an. Auf <strong>die</strong> Vorzüge und<br />
Möglichkeiten des laserschweißens, das beispielsweise von der Fertigung<br />
von Funkschlüsseln und Sensorabdeckungen bekannt ist, wird in<br />
Abschnitt 4.2 eingegangen.<br />
Armaturentafel<br />
ultramid ® ist häufig bei Be<strong>die</strong>nelementen im Fahrzeuginnenraum zu<br />
finden, wo seine hohe Zähigkeit es <strong>für</strong> lenkstockhebel qualifiziert.<br />
Diese Teile müssen extrem robust sein, dürfen aber im crashfall kein<br />
Verletzungsrisiko darstellen. Eine gute und verschleißarme oberfläche<br />
ist ebenso gefordert wie gute Bedruckbarkeit oder kontrastreiche<br />
laserbeschriftung von Symbolen. Nicht zu unterschätzen ist <strong>die</strong> langzeitbeständigkeit<br />
gegen handschweiß, Fette, Kosmetika oder Sonnenschutzmittel,<br />
<strong>die</strong> bei teilkristallinen werkstoffen wie ultramid ® in der<br />
Regel gegeben ist.
Die meisten ultramid ® Produkte erfüllen <strong>die</strong> im Fahrzeugbau üblichen<br />
Anforderungen an <strong>die</strong> Brandsicherheit nach FMVSS 302 bzw. DIN<br />
75200 oder ISo 3795. Für darüber hinausgehende Anforderungen<br />
wie beispielsweise im Nutzfahrzeugbereich nach ISo 16750 steht<br />
ein breites Sortiment flammgeschützter Marken zur Verfügung. Es<br />
umfasst überwiegend halogenfrei flammgeschützte compounds, z. B.<br />
ultramid ® A3X2G5, A3X2G7, A3X2G10, A3XZG5, A3u40G5 und<br />
ultramid ® T KR4365 G5. Diese Produkte weisen im Brandfall zu dem<br />
eine äußerst geringe Rauchgasdichte und Rauchgastoxizität auf. Sie<br />
überzeugen in ihrer werkstoffklasse mit bester Flammschutzmittelstabilität<br />
und damit geringer Belagsbildung. Sie lassen sich leicht und<br />
wirtschaftlich verarbeiten. Produkte wie ultramid ® A3uG5 erfüllen<br />
selbst <strong>die</strong> hohen Anforderungen der Bosch-Norm N 2580-1 bezüglich<br />
der Inhaltsstoffe von Bauteilen und können laserbeschriftbar ausgeführt<br />
sein.<br />
Neben den oben aufgeführten flammgeschützten Polyamiden bietet<br />
<strong>BASF</strong> eine große Auswahl weiterer flammgeschützter Produkte an.<br />
Detaillierte Informationen zu <strong>die</strong>sen Produkten sind in der Broschüre<br />
„<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E / E Industrie“ zusammengestellt.<br />
Bürstenhalter<br />
lichtmaschinenabdeckung<br />
13
14<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Ultramid ® T<br />
Im Vergleich zu anderen Polyamiden bietet das teilaromatische<br />
ultramid ® T ( PA 6 / 6T ) neben der hohen wärmeformbeständigkeit ein<br />
sehr gutes Zähigkeitsniveau und mechanische Eigenschaften, <strong>die</strong><br />
sowohl im trockenen wie im feuchten Zustand weitgehend konstant<br />
bleiben. Das positive Eigenschaftsspektrum wird abgerundet durch<br />
gute chemikalienbeständigkeit und Dimensionsstabilität. ultramid ® T<br />
eignet sich so beispielsweise <strong>für</strong> Steckverbinder oder Sensorbauteile<br />
in direktem Kontakt mit korrosiven Kraftstoffen, z. B. Biokraftstoffen.<br />
Darüber hinaus zeigt ultramid ® T eine gute Kalziumchloridbeständigkeit<br />
( cacl 2 ) und erfüllt damit <strong>die</strong> verschärften Anforderungen an <strong>die</strong><br />
Spritzwasserbeständigkeit in Regionen wie uSA, Russland oder Japan,<br />
wo zunehmend kalziumhaltige Streusalze zum Einsatz kommen.<br />
Mit einem Schmelzpunkt von 295 °c qualifiziert sich ultramid ® T <strong>für</strong><br />
SMD 9 -Bauteile und bleifreie lötverfahren. Details dazu sind in Abschnitt<br />
4.4 zu finden. Der werkstoff ist damit bestens geeignet <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
herstellung spritzgegossener Schaltungsträger, auf <strong>die</strong> in Abschnitt 4.3<br />
genauer eingegangen wird.<br />
9 SMD = Surface Mounted Device<br />
3-D MID-Stu<strong>die</strong> Multifunktionslenkrad<br />
Tankdrucksensor<br />
Das ultramid ® Produktsortiment wird kontinuierlich optimiert und<br />
erweitert, um den sich ändernden Anforderungen unserer Kunden<br />
gerecht zu werden. Im Folgenden werden einige Spezialprodukte und<br />
Neuentwicklungen vorgestellt, <strong>die</strong> auch neue lösungen in der <strong>Automobil</strong>elektrik<br />
und -elektronik möglich machen.
Ultramid ® Balance<br />
ultramid ® Balance ist eine werkstofffamilie auf Basis von PA 6.10 mit<br />
interessantem Eigenschaftsprofil. Es zeigt eine hohe Beständigkeit<br />
gegen Kraftstoffe, hydrolytische Me<strong>die</strong>n und Salzlösungen wie Kalziumchlorid<br />
oder Zinkchlorid. Es ist damit eine interessante Alternative<br />
zu anderen langkettigen hochleistungspolyamiden wie PA 6.12 oder<br />
PA 12. Durch <strong>die</strong> geringere wasseraufnahme ist ultramid ® Balance<br />
dimensionsstabiler als PA 6 oder PA 66 und zeigt eine geringere Ab-<br />
hängigkeit der mechanischen Eigenschaften von der Konditionierung<br />
bzw. dem Feuchtegehalt. Im Vergleich zu PA 12 ist es fester und steifer<br />
bei besserer wärmeformbeständigkeit.<br />
Tab. 1: Die Eigenschaften von ultramid ® Balance im Vergleich<br />
Produkte wie ultramid ® S3EG6 Balance oder A3hG6 Balance eignen<br />
sich so hervorragend <strong>für</strong> Radsensoren oder andere Bauteile, <strong>die</strong><br />
direktem Salzsprühnebel ausgesetzt sind. Es kann auch <strong>für</strong> Gehäuse<br />
und Komponenten eingesetzt werden, <strong>die</strong> hohe Dimensionsstabilität in<br />
kritischen Einbausituationen oder unter extremen Klimabedingungen<br />
erfordern.<br />
Hochleistungspolyamid Standard-PA<br />
Ultramid ® S Balance PA 612 PA 12 PA 66 hR<br />
cacl 2-Beständigkeit + + ++ •<br />
hydrolysebeständigkeit + + ++ •<br />
Festigkeit + + • ++<br />
Biegesteifigkeit + + • ++<br />
∆ Mechanik ( trocken / feucht ) + + ++ •<br />
Dimensionsstabilität + + ++ •<br />
wärmeformbeständigkeit + + • ++<br />
15
16<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Ultramid ® Endure<br />
ultramid ® Endure ist ein neues glasfaserverstärktes Polyamid mit herausragender<br />
wärmealterungsbeständigkeit. Es widersteht mühelos<br />
Dauerbelastungen über 3.000 Stunden bei 220 °c und kurzzeitigen<br />
Spitzenbelastungen bis zu 240 °c. Es eignet sich damit z. B. <strong>für</strong> Gehäuse<br />
oder Sensoranwendungen im Bereich ladeluftführung, Abgasrückführung<br />
oder anderen temperaturkritischen Einbaupositionen.<br />
Zugfestigkeit [ MPa ]<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0 500 1.000 1.500 2.000 2.500<br />
3.000<br />
Abb. 1: Zugfestigkeit ( 23 °c ) von ultramid ® Endure nach Alterung bei 220 °c<br />
Zeit [h]<br />
Ultramid ® Endure D3G7<br />
PPA GF35<br />
PA 66/6 GF30<br />
PA 66 GF35
Ultramid ® Structure<br />
ultramid ® Structure ist ein hochleistungskunststoff, der mit langglasfasern<br />
verstärkt ist. wo selbst optimierte <strong>Kunststoffe</strong> mit Kurzglasfaserverstärkung<br />
an ihre Grenzen stoßen, bietet ultramid ® Structure neue<br />
chancen <strong>für</strong> Anwendungen im Bereich der elektrischen Ausrüstung<br />
im Fahrzeugbau. Dieses Polyamid hat ein <strong>für</strong> <strong>Kunststoffe</strong> einzigartiges<br />
Eigenschaftsprofil und stellt so einen deutlichen leistungssprung<br />
im Metallersatz dar. Der hochleistungskunststoff ist besonders ge-<br />
eignet <strong>für</strong> hoch belastete Bauteile, wo Konstrukteure bisher auf Me-<br />
tall gesetzt haben. Die mögliche Anwendungspalette reicht hier von<br />
Komponenten und Gehäusen von lichtmaschinen, Klimakompressoren,<br />
Pumpengehäusen und lenkgetrieben bis hin zu Gehäusekomponenten<br />
von Elektromotoren.<br />
Schlagzähigkeit [ kJ/m 2 ]<br />
100<br />
75<br />
50<br />
25<br />
0<br />
Ultramid ® Structure<br />
B3WG10LF<br />
+ 33 %<br />
Aluminium<br />
+ 55 %<br />
Magnesium<br />
Abb. 2: Schlagzähigkeit von ultramid ® Structure im Vergleich zu<br />
Aluminium und Magnesium<br />
Das Produktportfolio von ultramid ® Structure besteht aus PA 6- und<br />
PA 66-Typen mit langglasfaserverstärkung von 40 bis 60 Prozent<br />
wie ultramid ® Structure A3wG8 lF, A3wG10 lF und A3wG12 lF bzw.<br />
ultramid ® Structure B3wG8 lF und B3wG10 lF.<br />
Detailierte Informationen zu ultramid ® und ultramid ® Structure sind in<br />
den Broschüren „ultramid ® “ und „ultramid ® Structure“ zu finden.<br />
17
18<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
3.2 Ultradur ® Marken<br />
Aufgrund seiner besonderen Eigenschaftskombination<br />
ist Ultradur ® , das Polybutylenterephtalat ( PBT ) der<br />
<strong>BASF</strong>, ein idealer Werkstoff <strong>für</strong> viele Anwendungen<br />
im Bereich der <strong>Automobil</strong>elektrik und -elektronik. Es<br />
hat sich folglich in allen Bereichen der Bordelektronik<br />
einen festen Platz erobert. Neben hoher Steifigkeit und<br />
guter Wärmeformbeständigkeit, zeigt es hervorragende<br />
Maßhaltigkeit, gute Witterungsbeständigkeit sowie<br />
ein ausgezeichnetes elektrisches und thermisches<br />
Langzeitverhalten. Von besonderer Bedeutung <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
<strong>Automobil</strong>elektronik ist <strong>die</strong> geringe Wasseraufnahme<br />
und damit <strong>die</strong> weitgehende Unabhängigkeit der mechanischen<br />
und elektrischen Eigenschaften vom Feuchtegehalt<br />
bzw. den klimatischen Einsatzbedingungen.<br />
Gerade <strong>für</strong> sicherheitsrelevante Komponenten, <strong>die</strong> ein<br />
ganzes Autoleben sicher und zuverlässig funktionieren<br />
müssen, ist Ultradur ® unverzichtbar.<br />
Ecu-Gehäuse <strong>für</strong> Nockenwellensteuerung<br />
ultradur ® hat sich seit langem als der Referenz-Gehäusewerkstoff <strong>für</strong><br />
Ecu 10 -Gehäuse etabliert und wird weltweit von allen führenden herstellern<br />
und oEMs eingesetzt. Die Anwendungspalette deckt mittlerweile<br />
das gesamte Spektrum an Komfortsteuergeräten einschließlich<br />
Sitz- und Türmodulen, bis hin zu den sicherheitsrelevanten ABS 11 /<br />
ESP 12 -Systemen, Airbag-Steuergeräten oder elektrischen lenk- und<br />
Bremssystemen ab. In der Regel kommt dabei z. B. ultradur ® B 4300 G4<br />
oder B 4300 G6 zum Einsatz. Metalleinleger, Kontakte oder Stanzgitter<br />
können sicher umspritzt werden. Die gute Maßhaltigkeit gewährleistet<br />
z. B. <strong>die</strong> zuverlässige Funktion von vielpoligen Steckverbindungen.<br />
ultradur ® Produkte sind laserbeschriftbar lieferbar, was vor allem bei<br />
sicherheitsrelevanten Komponenten von Bedeutung ist. So können Bau -<br />
teildaten via „Data Matrix code“ dauerhaft, gut lesbar und fälschungssicher<br />
direkt in <strong>die</strong> Kunststoffoberfläche eingebracht werden. Details<br />
zum Thema laserschweißen von ultradur ® sind in Abschnitt 4.2 zusammengefasst.<br />
10 ECU = Electronic Control Unit<br />
11 ABS = Anti-Blockiersystem<br />
12 ESP = Elektronisches Stabilitätsprogramm<br />
ABS / ESP-Steuerung
ultradur ® wird auch bei einigen Getriebesteuerungen von Automatikgetrieben<br />
eingesetzt, <strong>die</strong> direkt im Getriebe verbaut sind. Durch den<br />
wegfall von Schnittstellen, Kabeln und Steckverbindern macht <strong>die</strong><br />
Funktionsintegration <strong>die</strong>se mechatronischen Steuerungen kleiner und<br />
leichter und hilft, <strong>die</strong> Störanfälligkeit zu reduzieren. Für <strong>die</strong>se äußerst<br />
anspruchsvolle Anwendung kommt beispielsweise ultradur ® B 4300 G6<br />
zum Einsatz.<br />
Bei der stetig steigenden Vielfalt an Sensoren ist ultradur ® als Gehäusewerkstoff<br />
unverzichtbar. Das Anwendungsspektrum reicht von Druck-<br />
oder Temperatursensoren über luftmassenmesser bis hin zu Beschleunigungs-<br />
und lenkwinkelsensoren. Der Sensor kann dabei entweder<br />
als universell verwendbare, eigenständige Einheit konzipiert sein oder<br />
als Komponente in komplexeren Baugruppen integriert werden. Robuste<br />
Gehäuse aus ultradur ® schützen u. a. moderne MEMS 13 -Sensoren<br />
und helfen damit, <strong>die</strong> hohe Zuverlässigkeit <strong>die</strong>ser Bauteile langfristig<br />
zu sichern. Dies ist speziell bei sicherheitsrelevanten Funktionen wie<br />
Airbag- oder ESP-Systemen von höchster wichtigkeit. Für Gehäuse<br />
und Bauteile in der ultraschall-, Radar- und Videosensorik ist ultradur ®<br />
ebenfalls bestens geeignet. Damit werden moderne Fahrerassistenzsysteme<br />
zuverlässig, komfortabel und bezahlbar.<br />
Seine Eignung <strong>für</strong> dimensionsstabile, dünnwandige Gehäuse in Kombination<br />
mit stabilen elektrischen Eigenschaften machen ultradur ® zum<br />
idealen werkstoff <strong>für</strong> Zündspulenmodule, <strong>die</strong> direkt im Zylinderkopf<br />
verbaut werden können. Die Fixierung und Abdichtung der Spuleneinbauten<br />
kann dabei mit den üblichen Vergussmassen erfolgen.<br />
Die verbesserte Fließfähigkeit der ultradur ® high Speed-Produkte ermöglicht<br />
bisher kaum denkbare, filigrane und dünnwandige Formteile,<br />
<strong>die</strong> neben Gewichtsvorteilen kleinere Einbaumaße oder verbesserte<br />
Produktivität durch kürzere Zykluszeiten bieten.<br />
Getriebesteuerung<br />
lenkwinkelsensor<br />
13 MEMS = Mikro-elektromechanische Systeme 19
20<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Airbag-Stecker<br />
Die ausgewogene Eigenschaftskombination prädestiniert ultradur ® <strong>für</strong><br />
viele wire-to-wire und wire-to-board Steckverbinder, <strong>die</strong> eine hohe<br />
Dimensionsstabilität und geringe Verzugsneigung fordern. Gerade im<br />
Vergleich zu Polyamid sorgt <strong>die</strong> sehr geringe Feuchtigkeitsaufnahme<br />
<strong>für</strong> geringe Dimensionsänderungen und sehr konstante Eigenschaften<br />
bei wechselnden klimatischen Einsatzbedingungen. Bei besonders<br />
filigranen und dünnwandigen Steckverbinder-Geometrien bieten sich<br />
<strong>die</strong> leichtfließenden ultradur ® high Speed-Produkte an, <strong>die</strong> auch <strong>für</strong><br />
kleine Rastermaße geeignet sind und zudem oft kürzere Zykluszeiten<br />
ermöglichen.<br />
Die Produktpalette bietet neben unverstärkten Produkten wie ultradur ®<br />
B 4520 eine Auswahl an glasfaserverstärkten Varianten wie ultradur ®<br />
B 4300 G2, B 4300 G4 und B 4300 G6 an.<br />
Steckverbinder
Alle <strong>die</strong>se Produkte sind als high Speed-Ausführung mit nochmals<br />
verbesserter Fließfähigkeit verfügbar, mit denen auch Steckverbinder<br />
mit sehr geringen wanddicken machbar werden. Zusätzlich steht mit<br />
ultradur ® B 4300 G3 high Speed ein leichtfließendes Produkt mit 15<br />
Prozent Glasfaserverstärkung zur Auswahl. Damit kann <strong>für</strong> nahezu<br />
jeden Steckverbinder auf den jeweils optimal geeigneten werkstoff<br />
zurückgegriffen werden.<br />
ultradur ® wird weiterhin <strong>für</strong> mechanisch hochbelastbare Gehäuseanwendungen<br />
eingesetzt, wo steife, komplizierte Geometrien mit guter<br />
Maßhaltigkeit gefordert werden. Speziell dort, wo mehrteilige Module<br />
montiert oder toleranzsensible Einbauten wie Zahnradgetriebe oder<br />
hebelantriebe sicher umschlossen werden müssen, sind <strong>die</strong> glasfaserverstärkten<br />
ultradur ® Typen B 4300 G2, B 4300 G4, B 4300 G6 entsprechend<br />
weit verbreitet.<br />
Steckverbinder aus ultradur ® high Speed<br />
Schließplatte<br />
Schließanlage<br />
21
22<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Nach einem ähnlichen Anforderungsprofil verlangen lenkstockhebelträger<br />
sowie Axial- und Radial-lüfter, wie sie im Bereich Innenraumklimatisierung<br />
oder <strong>für</strong> Kühlgebläse von elektrischen Baugruppen zum<br />
Einsatz kommen. Bei Bedarf stehen hier flammgeschützte Produkte zur<br />
Verfügung.<br />
Seine guten Gleiteigenschaften und <strong>die</strong> hohe Verschleißfestigkeit<br />
machen ultradur ® als werkstoff <strong>für</strong> reibbeanspruchte Komponenten<br />
und Gleitelemente interessant. Typische Beispiele sind Gehäuse- und<br />
Funktionsteile von elektrischen Fensterhebern, Sitzverstellern, Schiebedachantrieben,<br />
Spiegelstellern oder Schließsystemen.<br />
Spiegellager<br />
lenkstockhebelträger
Ultradur ® S<br />
Das ultradur ® S ( PBT/ASA-Sortiment ) wurde speziell <strong>für</strong> Gehäuseanwendungen<br />
entwickelt, <strong>die</strong> eine nochmals bessere Dimensionsstabilität,<br />
hohe Komplexität, geringen Reibverschleiß oder gute oberflächenqualität<br />
gepaart mit hoher wirtschaftlichkeit erfordern. Beispiele sind<br />
Türsteuergeräte oder <strong>die</strong> Gehäuse von Stellantrieben, <strong>für</strong> <strong>die</strong> ultradur ®<br />
S 4090 G4 oder S 4090 G6 verwendet werden.<br />
um dem Kunststoffverarbeiter <strong>die</strong> Verwirklichung von besonders<br />
schwierigen Bauteilen zu erleichtern, gibt es <strong>die</strong> speziell optimierten<br />
Typen ultradur ® S 4090 GX, S 4090 G4X und S 4090 G6X. Diese werkstoffe<br />
haben geringere Anteile an anisotropen Füll- und Verstärkungsstoffen<br />
und verbesserte Entformungseigenschaften. Sie bieten somit<br />
beste Voraussetzungen <strong>für</strong> <strong>die</strong> wirtschaftliche herstellung von großen<br />
und komplexen Bauteilen. ultradur ® S ist heißlichtalterungsbeständig<br />
und damit sogar <strong>für</strong> Bauteile auf der oberseite der Armaturentafel<br />
direkt unter der windschutzscheibe geeignet. Beispiele sind Klimatisierungskomponenten<br />
wie Diffusfelder, luftverteiler, lüftungsgitter, luft-<br />
klappen und Aktuatoren sowie Sonnenstand- oder Temperatursensoren.<br />
Türsteuergerät<br />
Diffusfeld<br />
23
24<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Bei ultradur ® S sind ebenfalls besonders leichtfließende Varianten wie<br />
ultradur ® S 4090 G4 high Speed und S 4090 G6 high Speed verfügbar,<br />
<strong>die</strong> eine nochmals höhere Gestaltungsfreiheit und bessere wirtschaftlichkeit<br />
bieten.<br />
ultradur ® kommt grundsätzlich <strong>für</strong> außenliegende Einbaupositionen in<br />
Frage. Aufgrund der guten uV- bzw. witterungsbeständigkeit neigen<br />
Formteile aus ultradur ® wenig zum Vergilben und ihre oberfläche<br />
verändert sich kaum. Die mechanischen Eigenschaften wie Steifigkeit,<br />
Zugfestigkeit und Reißfestigkeit werden ebenfalls nur wenig beeinträchtigt.<br />
Teile <strong>für</strong> Außenanwendungen sollten allerdings schwarz eingefärbt<br />
sein. Für besonders stark exponierte Teile eignen sich ultradur ®<br />
B 4040 G4 und B 4040 G6, <strong>die</strong> eine hervorragende oberflächengüte<br />
bei hoher uV-Stabilität aufweisen. Beispiele <strong>für</strong> Außenanwendungen<br />
sind Schließsysteme, wisch-/ wasch-Anlagen, Spiegelmechanismen,<br />
Schiebedachkomponenten, luftklappensysteme und außenliegende<br />
Sensoren oder Antennen. Teile aus ultradur ® lassen sich bei Bedarf<br />
außerdem gut lackieren.<br />
Autogriff<br />
Außenspiegel
Speziell <strong>für</strong> leuchtenrahmen und Scheinwerferblenden steht mit<br />
ultradur ® B 4570 ein emissionsarmes hochglanzprodukt zur Verfügung,<br />
das selbst bei Temperaturen bis 160 °c im langzeitbetrieb nur extrem<br />
niedrige Ausgasungen zeigt. Damit reduziert sich <strong>die</strong> Gefahr der Eintrübung<br />
von Scheinwerferlinsen durch kondensierende Bestandteile.<br />
Der werkstoff ergänzt das PBT-Sortiment der <strong>BASF</strong> <strong>für</strong> Scheinwerfer,<br />
das bisher ultradur ® B 4520 <strong>für</strong> Standardanwendungen, ultradur ®<br />
B 4560 mit optimierten Entformungseigenschaften und ultradur ®<br />
S 4090 mit besonders guter Fließfähigkeit und geringer Verzugsnei-<br />
gung umfasst.<br />
ultradur ® ist grundsätzlich beständig gegen Kalziumchlorid und Zinkchlorid.<br />
Es erfüllt damit <strong>die</strong> verschärften Anforderungen an <strong>die</strong> Spritzwasserbeständigkeit<br />
in Regionen, wo zunehmend kalziumhaltige<br />
Streusalze zum Einsatz kommen.<br />
Scheinwerferblende<br />
25
26<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Die meisten ultradur ® Produkte erfüllen <strong>die</strong> im Fahrzeugbau üblichen<br />
Anforderungen an <strong>die</strong> Brandsicherheit nach FMVSS 302 bzw. DIN<br />
75200 oder ISo 3795. Für darüber hinausgehende Anforderungen,<br />
wie beispielsweise im Nutzfahrzeugbereich nach ISo 16750, stehen<br />
flammgeschützte Produkte zur Verfügung.<br />
<strong>BASF</strong> bietet hier <strong>die</strong> bewährten Flammschutzprodukte der ultradur ®<br />
B 4406-Reihe sowie <strong>die</strong> halogenfrei flammgeschützten Produkte<br />
ultradur ® B 4441 G5 und ultradur ® B 4450 G5 an. Detaillierte Informationen<br />
zu <strong>die</strong>sen und weiteren flammgeschützten Produkten sind in<br />
der Broschüre „<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E / E Industrie“ zusammengestellt.<br />
Steckverbinder<br />
Das ultradur ® Produktsortiment wird kontinuierlich optimiert und erweitert,<br />
um den sich ändernden Anforderungen unserer Kunden gerecht<br />
zu werden. Im Folgenden werden einige Spezialprodukte und Neuentwicklungen<br />
vorgestellt, <strong>die</strong> auch neue lösungen in der <strong>Automobil</strong>elektrik<br />
und -elektronik möglich machen.
Ultradur ® HR<br />
Den kontinuierlich steigenden Anforderungen der <strong>Automobil</strong>industrie<br />
bezüglich Klimawechselbeständigkeit und wärmealterung wurde mit<br />
der Entwicklung der hydrolyse-stabilisierten ultradur ® hR-Marken<br />
Rechnung getragen.<br />
Die neu entwickelten ultradur ® B 4330 G3 hR und B 4330 G6 hR bieten<br />
sich <strong>für</strong> Steckverbinder an, <strong>die</strong> z. B. nach SAE uScAR-2 component<br />
class 5 <strong>für</strong> Klimawechselbeanspruchung bei höheren Einsatztemperaturen<br />
geeignet sein sollen. Auch <strong>für</strong> <strong>die</strong> jüngsten Generationen von<br />
ABS-/ ESP-Steuerungen kommt das hydrolyse-stabilisierte ultradur ®<br />
B 4330 G6 hR als Gehäusewerkstoff bereits zum Einsatz. Es zeigt bei<br />
langzeitprüfungen bei 85 °c und 85 % relativer luftfeuchte auch nach<br />
5.000 Stunden keine nennenswerten Alterungserscheinungen. Dieses<br />
Produkt trägt damit wesentlich dazu bei, <strong>die</strong> Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit<br />
sicherheitsrelevanter Elektronikbauteile langfristig zu<br />
verbessern.<br />
Ultradur ® LUX<br />
Mit ultradur ® luX konnten <strong>BASF</strong>-Forscher <strong>die</strong> lasertransparenz auf ein<br />
<strong>für</strong> PBT bisher unerreicht hohes und konstantes Niveau steigern. Durch<br />
<strong>die</strong> verbesserte lasertransparenz sind jetzt deutlich höhere Schweißgeschwindigkeiten<br />
möglich, während gleichzeitig das Prozessfenster<br />
erheblich breiter wird. Details zum Thema laserschweißen sind in<br />
Abschnitt 4.2 zusammengefasst.<br />
Detaillierte Informationen zu ultradur ® sind in der hauptbroschüre<br />
„ultradur ® “ zu finden.<br />
ABS / ESP-Steuergerät<br />
Klappensteller<br />
27
28<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
3.3 Ultrason ® Marken<br />
Die Ultrason ® Marken der <strong>BASF</strong> sind hochtemperatur-<br />
beständige amorphe Thermoplaste auf Basis von<br />
Polysulfon ( PSU ), Polyethersulfon ( PES ) oder Polyphenylensulfon<br />
( PPSU ). Besonderheiten sind <strong>die</strong> hohe<br />
Dimensionsstabilität und <strong>die</strong> guten, weitgehend tempe<br />
raturunabhängigen elektrischen und mechanischen<br />
Eigenschaften. Ultrason ® ist inhärent flammwidrig und<br />
viele Produkte erreichen ohne Flammschutzausrüstung<br />
UL 94 V-0. Mit <strong>die</strong>sem Eigenschaftsprofil und seinem<br />
Schubmodul G' [MPa]<br />
1.200<br />
1.000<br />
800<br />
600<br />
400<br />
200<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250<br />
300<br />
Abb. 3: Schubmodulkurven nach ISo 6721<br />
guten elektrischen Isoliervermögen, seiner hohen Wärmealterungsbeständigkeit<br />
und guten Widerstandsfähigkeit<br />
gegen Hydrolyse eignet sich Ultrason ® besonders <strong>für</strong><br />
hochbelastete Bauteile über einen weiten Temperaturbereich<br />
von -50 °C bis +180 °C. Bei Ultrason ® E sind selbst<br />
kurzzeitige Temperaturspitzen bis 220 °C tolerierbar. Die<br />
unverstärkten Produkte sind zudem transparent und<br />
nehmen damit eine absolute Sonderstellung unter den<br />
technischen <strong>Kunststoffe</strong>n ein.<br />
Temperatur [°C ]<br />
Ultrason ® E<br />
Ultrason ® S<br />
Ultrason ® P
Eine der hauptanwendungen von Polyethersulfon im Fahrzeugbau sind<br />
Scheinwerferreflektoren und Scheinwerferblenden. Die hohe wärmeformbeständigkeit<br />
und gute oberflächenqualität sind ideale Voraussetzungen<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> herstellung von Reflektoren <strong>für</strong> Scheinwerfer sowie<br />
von Blenden, Signalleuchten und hochwertigen Innenraumbeleuchtungen.<br />
Sogar kompakte Bauformen mit kleinem Abstand zu heißen<br />
leuchtmitteln und ungünstigen Kühlbedingungen sind machbar. Die<br />
wärmeausdehnung ist über einen weiten Temperaturbereich nahezu<br />
konstant niedrig. Zusammen mit der guten Verarbeitbarkeit erleichtert<br />
<strong>die</strong>s <strong>die</strong> optimale Auslegung der Reflektorgeometrie und trägt damit zu<br />
hoher lichtausbeute, gleichmäßiger Ausleuchtung und stabiler hell-/<br />
Dunkelgrenze der Scheinwerfer bei. Spezielle IR-transparente Einfärbungen<br />
wie ultrason ® E 2010 MR schwarz hM ( heat Management )<br />
reduzieren <strong>die</strong> Aufheizung durch IR- bzw. wärmestrahlung. ultrason ®<br />
als Reflektormaterial erleichtert dem Designer <strong>die</strong> Realisierung ungewöhnlicher<br />
Formen.<br />
Die Direktmetallisierung der oberflächen ist mit den gängigen Verfahren<br />
wie z. B. PVD 14 möglich. Durch <strong>die</strong> gute oberflächenqualität der<br />
Spritzgussteile ergeben sich glatte und hochglänzende Reflektorflächen<br />
mit guter Metallhaftung, z. B. von Aluminium.<br />
14 PVD = Physical Vapor Deposition<br />
Innenraumbeleuchtung<br />
Scheinwerfer<br />
Scheinwerferblende<br />
29
30<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Dort, wo konventionelle Thermoplaste an ihre Grenzen stoßen, bietet<br />
sich ultrason ® <strong>für</strong> thermisch und mechanisch hochbelastbare Komponenten<br />
wie Spulenkörper, Sensoren, Steckverbinder und Funktionsteile<br />
von Schaltern oder Relais an. Ein Beispiel sind Steckverbinder im<br />
Getriebebereich, <strong>die</strong> bei Temperaturen bis 170 °c dimensionsstabil<br />
sein müssen und eine geringe Quellung durch das Getriebeöl aufweisen<br />
sollen.<br />
Getriebesteckverbinder<br />
Aufgrund der guten hydrolysestabilität kann z. B. glasfaserverstärktes<br />
ultrason ® E 2010 G6 <strong>für</strong> Pumpenlaufräder von elektrischen Kühlmittelpumpen<br />
verwendet werden. Die hohe Dimensionsstabilität erleichtert <strong>die</strong><br />
umsetzung enger Bauteiltoleranzen und trägt so zu höherer Effizienz<br />
und besserem wirkungsgrad der Pumpen bei.<br />
unabhängig von der Temperaturbelastung macht <strong>die</strong> ausgesprochen<br />
gute Kriechfestigkeit ultrason ® selbst <strong>für</strong> Bauteile interessant, <strong>die</strong><br />
mechanische lasten über lange Zeiträume sicher ertragen müssen.<br />
ultrason ® kann auch als thermischer Isolator oder hitzeschutzschild<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> Abschirmung wärmeempfindlicher Bauteile <strong>die</strong>nen.<br />
Die Transparenz der unverstärkten ultrason ® Marken ermöglicht<br />
lösungen, <strong>die</strong> mit den üblicherweise opaken Ingenieurkunststoffen<br />
nicht möglich sind. Die Transparenz kann gezielt <strong>für</strong> optische Sensorkomponenten,<br />
Sichtfenster oder leuchtenabdeckungen genutzt<br />
werden. Dies ist überall sinnvoll, wo ungewöhnlich hohe Temperaturen<br />
herrschen und /oder hohe Zähigkeit oder chemikalienbeständigkeit<br />
gefordert sind. Die gute Zähigkeit kann <strong>für</strong> bruch- und splittersichere<br />
transparente Abdeckungen genutzt werden und eine Alternative zu<br />
Glas oder bruchempfindlicheren transparenten <strong>Kunststoffe</strong>n sein. Der<br />
relativ hohe optische Brechungsindex von bis zu 1,7 erleichtert <strong>die</strong><br />
Auslegung von linsenoptiken oder optischen Systemen.<br />
Pumpenlaufrad
Nicht zuletzt wird ultrason ® <strong>für</strong> <strong>die</strong> transparente umhüllung von Flachsicherungen<br />
in den gängigen Formaten wie Maxi, ATo, Mini und low-<br />
Profile benutzt, <strong>die</strong> in den charakteristischen Farben transparent eingefärbt<br />
sind. ultrason ® widersteht dabei den Temperaturspitzen beim<br />
Durchbrennen der Sicherung ohne Entzündungsgefahr.<br />
Die gute chemikalienbeständigkeit ermöglicht den Einsatz von ultrason ®<br />
<strong>für</strong> Anwendungen im Kraftstoffsystem. Bauteile aus ultrason ® sind hier<br />
selbst <strong>für</strong> den Einbau in fluorierten Kraftstoffbehältern geeignet, wie sie<br />
zur Reduzierung der Kraftstoff-Permeation teilweise eingesetzt werden.<br />
Darüber hinaus zeigen ultrason ® E ( PESu ) und ultrason ® P ( PPSu ) eine<br />
exzellente Beständigkeit gegen das Testbenzin FAM B, das <strong>für</strong> viele<br />
andere <strong>Kunststoffe</strong> eine echte herausforderung darstellt.<br />
Detaillierte Informationen zu ultrason ® sind in der hauptbroschüre<br />
„ultrason ® E, S, P“ zu finden.<br />
Streckspannung [MPa]<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
0 200 400 600 800 1.000<br />
1.200<br />
Abb. 4: Beständigkeit von ultrason ® gegen FAM B bei 23 °c<br />
Lagerungszeit [h]<br />
Flachsicherungen<br />
Ultrason ® E 3010<br />
Ultrason ® S 3010<br />
Ultrason ® P 3010<br />
31
32<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
3.4 Ultraform ® Marken<br />
Ultraform ® ist der Handelsname <strong>für</strong> das Sortiment thermo-<br />
plastischer co-polymerer Polyoxymethylene ( POM ) der<br />
<strong>BASF</strong>. Das Besondere an Ultraform ® ist <strong>die</strong> ideale Kombi-<br />
nation von Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit, <strong>die</strong> auf<br />
<strong>die</strong> chemische Struktur zurückzuführen ist. Bedingt<br />
durch seine hohe Kristallinität ist Ultraform ® vor allem<br />
im Temperaturbereich von 50 °C bis 120 °C steifer und<br />
Schubmodul [MPa]<br />
10 4<br />
10 3<br />
10 2<br />
10 1<br />
-50 0 50 100 150 200<br />
250<br />
Abb. 5: Schubmodul von ultraform ® in Abhängigkeit von der Temperatur<br />
( gemessen nach ISo 6721)<br />
fester als andere technische <strong>Kunststoffe</strong>. Zwischen der<br />
niedrigen Glasübergangstemperatur von ca. -65 °C und<br />
der Schmelztemperatur von ca. 170 °C weist Ultraform ®<br />
keine Umwandlungen auf. Hieraus ergeben sich relativ<br />
konstante mechanische Eigenschaften über einen vergleichsweise<br />
großen, technisch sehr interessanten Tempe<br />
raturbereich.<br />
Funktionsteile<br />
Temperatur [°C ]
ultraform ® hat bei Raumtemperatur eine ausgeprägte Streckgrenze bei<br />
etwa 8 bis 10 Prozent Dehnung. unterhalb <strong>die</strong>ser Streckgrenze zeigt<br />
es auch bei wiederholter Belastung ein gutes Rückstellvermögen und<br />
eignet sich deshalb besonders <strong>für</strong> federnde Elemente. hinzu kommen<br />
eine hohe Zeitstandfestigkeit und eine geringe Kriechneigung. Diese<br />
Eigenschaftskombination in Verbindung mit hoher oberflächenhärte<br />
und einem guten Reibungs- und Verschleißverhalten macht es <strong>für</strong> viele<br />
technische Anwendungen geeignet.<br />
Kraftstofffördermodul<br />
ultraform ® ist ausgesprochen widerstandsfähig gegen viele der im Fahrzeugbau<br />
anzutreffenden Schmiermittel, Kraftstoffe und chemikalien<br />
selbst bei erhöhten Me<strong>die</strong>ntemperaturen. Eine ausgesprochene Domäne<br />
<strong>für</strong> ultraform ® ist daher der gesamte Bereich Kraftstoffversorgung, sowohl<br />
<strong>für</strong> Benzin- als auch Dieselfahrzeuge. Das Anwendungsspektrum<br />
reicht vom kompletten Kraftstofffördermodul aus ultraform ® S2320 oder<br />
N2200 G43, das direkt im Fahrzeugtank verbaut ist, bis zu Füllstands-<br />
messvorrichtungen, Durchflusssensoren oder Ventilen. Selbstverständlich<br />
ist <strong>die</strong> Beständigkeit gegen hohe Alkoholbeimischungen und <strong>die</strong><br />
verschiedenen Bio-Kraftstoffe.<br />
Roll-over-Ventil<br />
33
34<br />
3 | Produkte und Anwendungen<br />
Für <strong>die</strong> Anforderungen der SAE-Norm J1645 wurde mit ultraform ®<br />
N2320 c ein elektrisch leitfähiges Material entwickelt, das elektrostatische<br />
Aufladung und <strong>die</strong> Gefahr der Funkenbildung im Kraftstoffsystem<br />
verhindert. Dieses Produkt erreicht bei Messbedingungen gemäß ISo<br />
3915 ( Vier-Punktmethode ) einen wert von nur etwa 30 Ω · cm und<br />
übertrifft damit deutlich <strong>die</strong> Forderungen der SAE J1645.<br />
ultraform ® ist sehr gut gegen harnstofflösungen beständig, wie sie bei<br />
der sog. AdBlue ® Technik zur selektiven katalytischen Reduktion ( ScR )<br />
von Dieselabgasen zum Einsatz kommt. ultraform ® ist damit <strong>für</strong> viele<br />
Funktionsteile im direkten Kontakt mit AdBlue ® geeignet, beispielsweise<br />
<strong>für</strong> Füllstands-Messeinrichtungen, Fördereinrichtungen, Pumpen,<br />
Steckverbinder, Ventile oder Dosiereinrichtungen.<br />
Aufgrund seiner guten tribologischen Eigenschaften ist ultraform ® geeignet<br />
<strong>für</strong> alle Anwendungen, wo es auf gute Gleitreibeeigenschaften<br />
und geringe Verschleißraten ankommt. Typische Anwendungsfelder<br />
sind Zahnräder und Gleitelemente von Stellantrieben und Aktuatoren<br />
wie Fensterheber, Spiegelsteller oder Schließsysteme.<br />
Zahnräder<br />
Kraftstofffilter aus ultraform ® N2320 c
Aufgrund der exzellenten Federeigenschaften von ultraform ® können<br />
Federfunktionen direkt in ein Bauteil integriert werden und so evtl.<br />
zusätzliche Metallfedern überflüssig machen. Dies kann <strong>die</strong> Montage<br />
vereinfachen und <strong>die</strong> Zuverlässigkeit von Baugruppen verbessern.<br />
Beispiele sind Be<strong>die</strong>nelemente, Taster, Schalter und Mikroschalter. hier<br />
kann durch den gezielten Einsatz von ultraform ® das Schaltgefühl oder<br />
der Klang von Be<strong>die</strong>nelementen positiv beeinflusst werden.<br />
lautsprechergitter<br />
Kabelklip<br />
ultraform ® ist eingeschränkt <strong>für</strong> Komponenten im Außenbereich ge-<br />
eignet, beispielsweise <strong>für</strong> elektrische Stellantriebe von Spiegeln,<br />
Scheinwerfer-leuchtweitenregulierungen oder Kurvenlichtantrieben,<br />
<strong>für</strong> Scheibenwischersysteme sowie <strong>für</strong> Klipse und Befestigungselemente.<br />
Eine direkte Exposition in Sonnenlicht ist allerdings zu vermeiden.<br />
Im Innenraum wird auf ultraform ® <strong>für</strong> filigrane lautsprecherabdeckungen<br />
zurückgegriffen und ersetzt werden weniger robuste <strong>Kunststoffe</strong><br />
oder lackiertes Streckmetall. Die hohe Festigkeit, Zähigkeit und Kratzfestigkeit<br />
sowie das gute mechanische Rückstellvermögen schützen<br />
Gitter und lautsprecher bei Fußtritten und Stößen. ultraform ® hilft<br />
dabei unangenehme Klapper-, Quietsch oder Störgeräusche durch<br />
Verwindungen und Vibrationen im Fahrbetrieb oder Brummen und<br />
Dröhnen durch lautsprecheranregung dauerhaft zu vermeiden. Die<br />
gute Verarbeitbarkeit von ultraform ® erlaubt dünnwandige und filigrane<br />
Strukturen, <strong>die</strong> wiederum <strong>die</strong> Klangqualität der lautsprecheranlage<br />
positiv beeinflussen können.<br />
Für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum stehen bei Bedarf geruchsarme<br />
Produkte mit optimiertem Emissionsverhalten zur Verfügung<br />
( Namenszusatz: lEVP ).<br />
Detaillierte Informationen zu ultraform ® sind in der hauptbroschüre<br />
„ultraform ® “ zu finden.<br />
Bauteile aus ultraform ®<br />
35
36<br />
4 | Problemlöser<br />
4.1 Elektromobilität<br />
Elektromobilität ist ein neues interessantes Anwendungsgebiet,<br />
dem von Experten ein großes Wachstumspotential<br />
<strong>für</strong> <strong>die</strong> kommenden Jahre bescheinigt wird. Energieeffiziente<br />
Elektromobilität ist dabei eine Schlüsseltechnologie<br />
auf dem Weg zu einer klimafreundlichen Umgestaltung<br />
der individuellen Mobilität. <strong>BASF</strong> fokussiert<br />
hier <strong>die</strong> verschiedenen Entwicklungs- und Forschungsaktivitäten<br />
von der Batterietechnik über Leichtbau und<br />
intelligentem Wärmemanagement bis hin zu innovativen<br />
Materialien und Werkstoffen.<br />
Kühlsystem<br />
Batteriezellmodule<br />
Batteriegehäuse<br />
Abb. 6: <strong>Kunststoffe</strong> in Batteriesystemen<br />
Sicher ist, dass sich viele e-Mobility lösungen nur durch den Einsatz<br />
von leistungsfähigen <strong>Kunststoffe</strong>n wirtschaftlich darstellen lassen.<br />
Das breite <strong>BASF</strong> Produktportfolio hilft unseren Kunden auch hier, den<br />
jeweils besten werkstoff <strong>für</strong> viele <strong>die</strong>ser neuen und anspruchsvollen<br />
Anwendungen zu finden. unsere Experten unterstützen dabei, neue<br />
lösungen und Konzepte zu entwickeln und in <strong>die</strong> Praxis umzusetzen.<br />
Ein Schwerpunktthema sind <strong>die</strong> Batteriesysteme von hybrid- oder<br />
Elektrofahrzeugen. Ein entscheidender Erfolgsfaktor der Elektromobilität<br />
wird sein, wie schnell leistungsfähigkeit, Gewicht, Sicherheit,<br />
Zuverlässigkeit und vor allem herstellkosten und wirtschaftlichkeit<br />
der Batteriesysteme weiter verbessert werden können. <strong>Technische</strong><br />
<strong>Kunststoffe</strong> können hier einen entscheidenden Beitrag leisten, um das<br />
Gesamtsystem zu optimieren und eine wirtschaftliche Großserienproduktion<br />
zu ermöglichen.<br />
Steuergerät<br />
Hochspannungs-<br />
Interface
Für <strong>die</strong> Batterie- bzw. Zellrahmen von lithium-Polymer Batterien sind<br />
je nach spezifischen Anforderungen sowohl ultradur ® , ultradur ® S,<br />
ultramid ® und evtl. ultrason ® grundsätzlich geeignet. Daten und Erfahrungen<br />
z. B. zur Elektrolytbeständigkeit liegen vor. unsere Fachleute<br />
helfen gerne bei der Auswahl des am besten geeigneten werkstoffs.<br />
So werden <strong>für</strong> flüssigkeitsgekühlte Batterien bereits ultramid ® Produkte<br />
mit optimierter hydrolysestabilität wie ultramid ® A3wG6 hRX oder<br />
A3wG7 hRX eingesetzt. Diese Produkte widerstehen der Dauerbelastung<br />
durch heiße Kühlmittel bei Spitzentemperaturen von bis zu<br />
130 °c.<br />
lithium-Polymer Batterierahmen<br />
37
38<br />
4 | Problemlöser<br />
Für <strong>die</strong> eigentlichen Batteriegehäuse – <strong>die</strong> heute noch häufig aus<br />
Metall gefertigt werden – kommen je nach Größe und Gewicht sowohl<br />
kurzglasfaserverstärktes ultramid ® oder das langglasfaserverstärkte<br />
ultramid ® Structure in Frage. Durch den Einsatz von <strong>Kunststoffe</strong>n<br />
lassen sich Gewicht und Bauraum optimieren und viele Funktionen<br />
einfach integrieren. Moderne, großserientaugliche Fertigungsverfahren<br />
tragen schließlich entscheidend zur wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems<br />
bei.<br />
<strong>BASF</strong> kooperiert hier eng mit Partnern und Kunden, um praxistaugliche<br />
lösungen zu erarbeiten. Neben den selbstverständlichen Themen wie<br />
mechanische, thermische und elektrische Eigenschaften werden dabei<br />
Fragestellungen zu elektromagnetischer Abschirmung, Flammschutz<br />
und crashsicherheit diskutiert. Gerade bei unfällen können <strong>Kunststoffe</strong><br />
entscheidende Vorteile bieten. So zeichnet sich ultramid ® Structure<br />
durch hohe Energieaufnahme und gutes crash-Verhalten aus. Nicht<br />
zuletzt das elektrische Isolationsvermögen von <strong>Kunststoffe</strong>n kann im<br />
crashfall ein entscheidender Sicherheitsaspekt sein.<br />
Im hochvolt-Bereich von hybrid- und Elektrofahrzeugen werden heute<br />
Spannungen bis ca. 400 V und Stromstärken von über 100 A erreicht.<br />
hier sind <strong>Kunststoffe</strong> unverzichtbar, um Funktion und Sicherheit von<br />
Bauteilen über <strong>die</strong> gesamte lebensdauer des Fahrzeugs zu gewährleisten.<br />
Je nach Anforderung kommen Produkte aus dem ultramid ®<br />
oder ultradur ® Sortiment in Frage, <strong>die</strong> bei Bedarf mit Flammschutzausrüstung<br />
verfügbar sind. Nicht zu vernachlässigen sind dabei <strong>die</strong><br />
mögliche starke Aufheizung bei hohen Strömen und mechanischen<br />
lasten sowie <strong>die</strong> Vibrationsbeanspruchung durch <strong>die</strong> relativ schweren<br />
hochvolt-Kabel. Bei vielen hochvolt-Komponenten ist zudem <strong>die</strong> Farbe<br />
orange als Sicherheits- und Erkennungsmerkmal vorgeschrieben. Die<br />
Farbe muss über <strong>die</strong> gesamte lebensdauer der Komponenten stabil<br />
sein, was vor allem bei hohen Betriebstemperaturen nach speziellen<br />
lösung verlangt. Viele Anforderungen sind mittlerweile in Normen und<br />
liefervorschriften wie z. B. der VDA 15 lV 214 und lV 215 spezifiziert.<br />
hochvolt-Steckverbinder<br />
15 VDA = Verband der <strong>Automobil</strong>industrie
Auch hier erlaubt das breite Produktportfolio und <strong>die</strong> Erfahrungen<br />
unseren Experten, <strong>die</strong> <strong>für</strong> den jeweiligen Anwendungsfall besten<br />
lösungen <strong>für</strong> unsere Kunden zu finden.<br />
Die ladetechnik <strong>für</strong> Elektrofahrzeuge und Plug-in-hybride stellt eine<br />
Schnittstelle von der Fahrzeugelektrik zur Gebäudeinstallation dar. Der<br />
ein- oder dreiphasige Anschluss der Fahrzeuge an das Niederspannungsnetz<br />
über Schalt- und Steuerschränke bzw. Zähleranschlussstellen<br />
wird u.a. durch <strong>die</strong> VDE 16 Anwendungsnorm VDE-AR-N 4102 geregelt.<br />
Die Verbindung zwischen ladestation und Elektrofahrzeug erfolgt<br />
in der Regel mit einer Steckvorrichtung Typ 2 gemäß IEc 62196-2<br />
bzw. dem sog. „combined charging System“, das von SAE und AcEA<br />
als einheitliche ladeschnittstelle bestimmt wurde und das ab 2017<br />
Standardausrüstung bei allen europäischen Fahrzeugen sein soll. In<br />
<strong>die</strong>sem Bereich werden vermehrt flammgeschützte <strong>Kunststoffe</strong> verlangt,<br />
<strong>die</strong> bisher im <strong>Automobil</strong>bereich eher selten zum Einsatz kamen.<br />
Zusätzlich zu den in der <strong>Automobil</strong>elektrik bereits etablierten <strong>Kunststoffe</strong>n<br />
hat <strong>BASF</strong> – als einer der führenden hersteller von technischen<br />
<strong>Kunststoffe</strong>n im Bereich Elektroinstallation – hier ein breites Sortiment<br />
an flammgeschützten Produkten zu bieten. Detaillierte Informationen<br />
speziell zu flammgeschützten Produkten in der Installationstechnik<br />
sind in der Broschüre „<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E / E Industrie“<br />
zu finden.<br />
16 VDE = Verband der Elektrotechnik<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> eignen sich <strong>für</strong> viele Anwendungen im Bereich<br />
der Elektromobilität, <strong>die</strong> oft etwas im hintergrund stehen, <strong>die</strong> deshalb<br />
aber nicht weniger wichtig sind. Beispiele sind Gehäuse und Komponenten<br />
<strong>für</strong> leistungselektronik, controller oder Batteriemanagementsysteme.<br />
Aufgrund der bisher noch begrenzten Stückzahlen werden<br />
<strong>die</strong>se häufig aus Metall gefertigt. Mit steigenden Produktionszahlen<br />
werden Kunststofflösungen hier zunehmend interessant. hochgefüllte<br />
oder langglasfaserverstärkte Thermoplaste können selbst leichtmetallgussteile<br />
bei elektrischen Kühlmittelpumpen oder Klimakompressoren<br />
ersetzen und sind sogar <strong>für</strong> <strong>die</strong> Gehäuse von Elektromotoren oder<br />
Getrieben denkbar. Nicht zuletzt bei der Klimatisierung und Beheizung<br />
von Elektrofahrzeugen kommen <strong>Kunststoffe</strong> zum Beispiel <strong>für</strong> Zusatzheizer,<br />
wärmetauscher und Gebläse zum Einsatz.<br />
Gerade in einem so neuen Anwendungsgebiet ist <strong>die</strong> enge und vertrauensvolle<br />
Zusammenarbeit mit den Fahrzeugherstellern und der gesamten<br />
Zulieferindustrie besonders wichtig und sinnvoll, um gemeinsam<br />
<strong>die</strong> vielen herausforderungen zu meistern. <strong>BASF</strong>-Experten aus den<br />
verschiedenen Fachgebieten unterstützen unsere Kunden bei der Realisierung<br />
von Projekten.<br />
39
40<br />
4 | Problemlöser<br />
4.2 Laserstrahlschweißen<br />
Eine Verbindungstechnik, <strong>die</strong> sich in der <strong>Automobil</strong>elektronik<br />
schnell etabliert hat, ist das Laser(durchstrahl)schweißen.<br />
Es verbindet Kunststoffbauteile schnell,<br />
berührungslos, staubfrei und ohne mechanische Belastung.<br />
Damit ist es nicht nur sauberer als Kleben. Es<br />
verhindert auch eine mögliche Schädigung empfindlicher<br />
Komponenten durch Vibrationen, wie sie bei<br />
anderen Schweißverfahren auftreten können. Darüber<br />
hinaus lassen sich per Laserschweißen Bauteile besonders<br />
sicher und reproduzierbar verschließen.<br />
Beim laserschweißen wird eine lasertransparente mit einer laserabsorbierenden<br />
Komponente verbunden. Die absorbierende Komponente<br />
nimmt dabei <strong>die</strong> laserenergie auf und schmilzt lokal auf. Durch<br />
wärmeleitung im Kontaktbereich wird gleichzeitig auch <strong>die</strong> lasertransparente<br />
Komponente erhitzt, bis letztlich beide Komponenten miteinander<br />
verschmelzen.<br />
lasertransparentes<br />
Bauteil<br />
Wärmefluss<br />
Abb. 7: Das Prinzip des laserschweißens<br />
Laserstrahl<br />
Fügekraft<br />
F<br />
Schmelze<br />
laserabsorbierendes Bauteil<br />
während alle schwarzen Standardwerkstoffe das laserlicht mehr oder<br />
weniger gut absorbieren, liegt <strong>die</strong> herausforderung in der Entwicklung<br />
lasertransparenter Materialien. Für das laserschweißen werden spezielle<br />
werkstoffe benötigt, <strong>die</strong> über gute und vor allem gleichmäßige<br />
lasertransparenz verfügen. <strong>BASF</strong> bietet verschiedene gebräuch liche<br />
ultramid ® Kombinationen wie ultramid ® A3hG5, jeweils in schwarz<br />
und ungefärbt, oder spezielle lasertransparente Produkte, wie das<br />
schwarze ultramid ® A3wG6 lT, an.<br />
Mit dem neuen ultradur ® luX konnten <strong>BASF</strong>-Forscher <strong>die</strong> lasertransparenz<br />
auf ein <strong>für</strong> PBT bisher unerreicht hohes und konstantes Niveau<br />
steigern. Produkte wie ultradur ® luX B 4300 G4 und ultradur ® luX<br />
B 4300 G6 sind dabei jeweils schwarz und ungefärbt verfügbar. Diese<br />
werkstoffe ermöglichen gute Prozesssicherheit und hohe Schweißgeschwindigkeiten.<br />
Aber nicht nur <strong>die</strong> lasertransparenz an sich ist<br />
besser, auch <strong>die</strong> Qualität des durchgelassenen laserstrahls wurde<br />
erheblich gesteigert. Es lässt sich zeigen, dass ultradur ® luX im relevanten<br />
wellenlängenbereich im Vergleich zu herkömmlichem PBT GF<br />
30 etwa <strong>die</strong> 2,5-fache lichtmenge durchlässt – bei gleichzeitig erheblich<br />
geringerer Aufweitung des laserstrahls.<br />
laser schmilzt das<br />
absorbierende Teil auf<br />
wärmefluss schmilzt das<br />
transparente Teil auf<br />
Schweißnaht entsteht<br />
200 µm
Direkt-/Gesamt-Transmission [%]<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
300 500 700 900 1.100 1.300 1.500 1.700 1.900<br />
2.100 2.300<br />
Abb. 8: optische Eigenschaften von ultradur ® Wellenlänge [nm]<br />
luX im Vergleich zu einem Standard-PBT:<br />
Transmissionskurven <strong>für</strong> Materialien, <strong>die</strong> mit 30 Prozent Glasfasern verstärkt sind (2 mm Testplättchen)<br />
Das laserschweißen und <strong>die</strong> lasertransparenten ultramid ® und ultradur ®<br />
Marken bieten dem Anwender bzw. Verarbeiter zahlreiche Vorteile:<br />
große Designfreiheit<br />
enorm erweitertes Prozessfenster<br />
kürzere Zykluszeiten<br />
hohe Prozesskonstanz<br />
hohe Qualitätskonstanz<br />
größere Flexibilität<br />
keine lagerhaltung von weiteren Materialien<br />
( z. B. Klebstoff und Primer )<br />
kein Partikelabrieb<br />
keine mechanische Beanspruchung der Formteile<br />
geringer, örtlich begrenzter wärmeeintrag<br />
nahezu verschleißfreies Verfahren<br />
werkstoffe mit unterschiedlichen Viskositäten schweißbar<br />
Reparaturschweißen möglich<br />
keine Vibrationen durch den Schweißprozess<br />
Ultradur ® LUX B 4300 G6 UN<br />
PBT GF UN<br />
Wellenlängenbereich <strong>für</strong> das<br />
Laserschweißen<br />
Da <strong>die</strong> Bauteile beim Fügen keiner mechanischen Beanspruchung<br />
ausgesetzt sind und nur ein geringer, örtlich begrenzter wärmeeintrag<br />
in das Material erfolgt, ist das Verschweißen von vormontierten Baugruppen<br />
sogar mit sensiblen elektronischen oder mechatronischen<br />
Komponenten möglich. Die Schweißnaht kann sehr exakt kontrolliert<br />
werden, und es kommt zu einem fusselfreien Austrieb der Polymerschmelze<br />
im Fügebereich. Daher ist das Strömungsverhalten von luft<br />
oder Flüssigkeiten in laserstrahlgeschweißten Bauteilen störungsfreier,<br />
was speziell bei Sensoren sehr wichtig sein kann. Zudem arbeitet das<br />
Verfahren sehr flexibel und nahezu verschleißfrei und berührungslos.<br />
Mit verschiedenen Varianten wie Kontur-, Simultan-, Quasisimultan-<br />
oder Maskenschweißen kann das Verfahren optimal an <strong>die</strong> Erfordernisse<br />
angepasst werden.<br />
Auf <strong>die</strong>sem Spezialgebiet beraten unsere Experten gerne bei der optimalen<br />
werkstoffwahl und Verfahrenstechnik.<br />
41
42<br />
4 | Problemlöser<br />
4.3 Spritzgegossene Schaltungsträger<br />
Überall dort, wo Bauraum beschränkt ist und viele elektrische<br />
und mechanische Funktionen auf engstem Raum<br />
untergebracht werden müssen, bieten spritzgegossene<br />
Schaltungsträger – auch geläufig als MIDs – interessante<br />
Designalternativen zur konventionellen Leiterplatte. In<br />
den letzten Jahren hat sich vor allem <strong>die</strong> Laserdirektstrukturierung<br />
( LDS ) von spritzgegossenen dreidimensionalen<br />
Schaltungsträgern ( 3D-MID ) erfolgreich etabliert,<br />
<strong>die</strong> im Folgenden am Beispiel des bekannten LPKF-LDS ®<br />
Verfahrens erläutert wird.<br />
Spritzgussteil aus<br />
LDS-Kunststoff<br />
1. Laserstrahl schreibt<br />
<strong>die</strong> Leiterbahn<br />
Abb. 9: Prinzip der laserdirektstrukturierung<br />
Abgespaltene Keime und<br />
freigelegte Füllstoff partikel<br />
2. Aufbau der Leiterbahn durch<br />
stromlose Metallisierung<br />
Abb. 10: Die drei Verfahrensschritte des laserdirektstrukturierens<br />
Das Verfahren erfordert spezielle <strong>Kunststoffe</strong> wie ultramid ® T 4381<br />
lDS, das speziell <strong>für</strong> <strong>die</strong> laserstrukturierung modifiziert ist. Dies<br />
geschieht z. B. mit einem zusätzlichen Additiv, das erst bei Einwirkung<br />
eines Infrarot-laserstrahls mit der wellenlänge von 1.064 Nanometern<br />
aktiviert wird. Mit <strong>die</strong>sen Kunst stoffen können beliebige Formteile<br />
im Standard-Spritzgießverfahren hergestellt werden. Mit dem laser<br />
werden anschließend exakt <strong>die</strong> Bereiche der oberfläche strukturiert,<br />
wo später <strong>die</strong> leiterbahnen verlaufen sollen. Das leiterbild wird praktisch<br />
in <strong>die</strong> dreidimensionale oberfläche eingraviert. Der laser wird<br />
so justiert, dass das Polymer nur geringfügig abgetragen wird und<br />
gleichzeitig genügend Additivbestandteile gespalten werden. Auf <strong>die</strong>se<br />
weise entsteht eine definierte Mikrorauheit der oberfläche mit eingelagerten<br />
Metallatomen, <strong>die</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> haftfestigkeit der leiterbahnen<br />
verantwortlich ist.<br />
Die leiterbahnen werden in einem stromlosen, galvanischen Prozess<br />
mit Kupfer, Nickel und Gold aufgebaut. Die haftfestigkeit der Metallisierung<br />
erreicht oder übertrifft sogar <strong>die</strong> übliche haftfestigkeit auf<br />
konventionellen FR4-leiterplatten von 1 N/mm. Mit der derzeitigen<br />
lasertechnik sind Bauteile bis zu einer Größe von 220 x 220 x 50 mm<br />
strukturierbar. Dabei begrenzt nur <strong>die</strong> Zugänglichkeit des laserstrahls<br />
<strong>die</strong> Gestaltung des leiterbilds. Schrägen und Flanken können bis zu<br />
einem winkel von 70° ohne Neupositionierung des Bauteils strukturiert<br />
werden.<br />
1. Spritzguss 2. Laserdirektstrukturierung 3. Metallisierung<br />
17 MID = Molded Interconnected Device
Die Vorteile des lPKF-lDS ® Verfahrens:<br />
nur drei Prozessschritte: Ein-Komponenten-Spritzguss,<br />
laserdirektstrukturierung, stromlose Metallisierung<br />
höchste geometrische Gestaltungsfreiheit<br />
großes Potential zur Miniaturisierung<br />
linienbreiten < 200 Mikrometer<br />
höchste Flexibilität bei Änderung des Schaltungslayouts<br />
geringe werkzeugkosten<br />
Diese Technik bietet zahlreiche Vorteile speziell <strong>für</strong> <strong>die</strong> Konstruktion<br />
und Fertigung mechatronischer Baugruppen. Die 3D-MID Teile vereinen<br />
mechanische und elektrische Funktionen in einem Spritzgussteil,<br />
dessen Geometrie kaum Grenzen gesetzt sind. Typische mechanische<br />
Funktionen wie halter, Führungen, Taster, Stecker oder andere Verbindungselemente<br />
können integriert werden; <strong>die</strong> konventionellen leiterplatten<br />
und Verdrahtungen fallen weg. Die geschickte Kombination aus<br />
elektronischen und ( fein-) mechanischen Komponenten zu einer Einheit<br />
bietet neue Freiheiten in der Konstruktion. Die Funktionsintegration reduziert<br />
oft den benötigten Bauraum und das Gewicht.<br />
Sollen 3D-MID-Teile auch verlötet werden, so ist ultramid ® T 4381<br />
lDS mit seinem hohen Schmelzpunkt sogar <strong>für</strong> bleifreie lötverfahren<br />
geeignet, wie im folgenden Abschnitt beschrieben.<br />
Auf <strong>die</strong>sem Spezialgebiet beraten unsere Experten gerne bei der optimalen<br />
werkstoffwahl und Verfahrenstechnik.<br />
Schalter in 3D-MID-Technik<br />
43
44<br />
4 | Problemlöser<br />
4.4 Bleifreies Löten<br />
Durch freiwillige Selbstverpflichtungen der Industrie und<br />
den zunehmend globalen Beschränkungen zur Verwendung<br />
von Blei und Bleilegierungen hat das Weichlöten<br />
mit bleifreiem bzw. RoHS18-konformem Lot im Bereich<br />
der <strong>Automobil</strong>elektrik und -elektronik Einzug gehalten.<br />
leiterplatte<br />
Bleifreie lote erfordern höhere löttemperaturen und stellen damit<br />
schärfere Anforderungen an <strong>die</strong> wärmeformbeständigkeit der verwendeten<br />
<strong>Kunststoffe</strong>. Die Temperaturprofile z. B. nach DIN EN 61760 -1<br />
oder J-STD-020c der verschiedenen lötverfahren wie Reflow-, ThR 19 -<br />
oder wellenlöten erreichen Temperaturspitzen von bis zu 265 °c, <strong>die</strong><br />
<strong>für</strong> bis zu 40 Sekunden gehalten werden müssen. Bei manuellem<br />
Rework-/ Repair-löten können im Einzelfall sogar noch höhere Temperaturspitzen<br />
auftreten.<br />
18 RoHS = Restriction of Hazardous Substances<br />
19 THR = Through Hole Reflow
Diese hohen Temperaturen sind mit vielen <strong>Kunststoffe</strong>n nicht mehr<br />
sicher beherrschbar und führen z. B. zu bleibenden Verformungen,<br />
wenn ungeeignete Kunststoffteile schon vor dem lötprozess bestückt<br />
werden. Ein weiteres Problem kann durch sog. Blistering, d. h. Blasenbildung<br />
durch verdampfende Feuchtigkeit entstehen. Nicht zu unterschätzen<br />
sind zudem unterschiede in der wärmedehnung zwischen<br />
leiterplatte und den zu verlötenden Bauteilen, <strong>die</strong> beim Abkühlen<br />
nach der Verlötung zu Verspannungen führen können. Dies kann <strong>die</strong><br />
lötstellen stark belasten oder gar zum Versagen von lötstellen oder<br />
Bauteilen führen.<br />
Mit einem Schmelzpunkt von 295 °c ist ultramid ® T ein hochleistungsthermoplast,<br />
der <strong>für</strong> bleifreie lötverfahren geeignet ist und gleichzeitig<br />
<strong>die</strong> anderen wichtigen Anforderungen der <strong>Automobil</strong> elektrik wie gute<br />
Mechanik und gute Verarbeitungseigenschaften erfüllen kann.<br />
ultramid ® T kann <strong>für</strong> alle gängigen lötverfahren verwendet werden.<br />
Es ist <strong>für</strong> <strong>die</strong> SMD 20 - und ThR-Bestückung geeignet. Die geringere<br />
wärme dehnung der glasfaserverstärkten Produkte vermindert das<br />
Problem von Ausdehnungsunterschieden, z. B. beim Verlöten von<br />
wire-to-board Verbindungen. ultramid ® T hat eine geringere Feuchtigkeitsaufnahme<br />
als z. B. PA 66, was <strong>die</strong> Gefahr von Blistering reduziert.<br />
werden Komponenten allerdings längere Zeit vor der Verlötung gelagert,<br />
können eine feuchtedichte Verpackung oder eine Vortrocknung<br />
vor dem lötprozess hilfreich sein, um <strong>die</strong> Gefahr von Blistering weiter<br />
zu vermindern.<br />
Klemmenträger<br />
20 SMD = Surface Mounted Device 45
46<br />
4 | Problemlöser<br />
4.5 Ultrasim ®<br />
Ultrasim ® steht <strong>für</strong> <strong>die</strong> umfassende und flexible CAE 21 -<br />
Kompetenz der <strong>BASF</strong> mit Innovationen aus <strong>BASF</strong>-<br />
<strong>Kunststoffe</strong>n. Die Bewertung von Bauteilkonzepten auf<br />
virtueller Basis reicht von der Auswahl der passenden<br />
<strong>BASF</strong>-Werkstoffe und entsprechenden Materialmodelle<br />
über den virtuellen Prototyp, den optimalen Herstellungsprozess<br />
bis zum fertigen Serienbauteil. Mit<br />
Ultrasim ® können Bauteile zielgerichtet auf spezifische<br />
Anforderungen ausgelegt werden – <strong>für</strong> hoch belastete,<br />
effiziente, leichte Bauteile und damit <strong>für</strong> langfristigen<br />
Markterfolg.<br />
21 CAE = Computer Aided Engineering<br />
Prozess<br />
Bausteine von Ultrasim ® :<br />
integrative Simulation<br />
Spritzgussprozess<br />
Anisotropie<br />
mathematische Bauteiloptimierung<br />
Versagensmodellierung<br />
high Speed-Zugversuche<br />
Materialmodellierung<br />
Die moderne Berechnung von Bauteilen aus Thermoplasten stellt hohe<br />
Anforderungen an den Entwickler. Im Spannungsfeld von herstellprozess,<br />
Bauteilgestalt und werkstoff kann nur eine integrative Betrachtung<br />
zu einem optimalen Bauteil führen. Besonders <strong>Kunststoffe</strong>, <strong>die</strong><br />
mit Kurzglasfasern verstärkt sind, weisen anisotrope Eigenschaften<br />
auf, abhängig davon, wie sich <strong>die</strong> Fasern beim Spritzguss ausrichten.<br />
Moderne optimierungsmethoden unterstützen das Bauteildesign und<br />
erlauben wesentliche Verbesserungen in jeder Phase der Entwicklung.
Material<br />
Die Integrative Simulation der <strong>BASF</strong> bindet den herstellungsprozess<br />
des Kunststoffbauteils in <strong>die</strong> Berechnung des mechanischen Bauteilverhaltens<br />
mit ein. unter Mitnahme der Faserorientierungen, <strong>die</strong><br />
zuvor mit der FE-Füllsimulation berechnet wurden, werden dem Bauteil<br />
an jedem ort anisotrope Materialeigenschaften zugewiesen. hierbei<br />
liegt eine vollständig neue, numerische Materialbeschreibung zu<br />
Grunde, welche <strong>die</strong> kunststofftypischen Eigenschaften<br />
Anisotropie<br />
Nicht-linearität<br />
Dehnratenabhängigkeit<br />
Zug-Druck-Asymmetrie<br />
Versagensverhalten<br />
Temperaturabhängigkeit<br />
in der mechanischen Analyse berücksichtigt.<br />
Bauteil<br />
Mit hilfe von ultrasim ® unterstützen <strong>die</strong> cAE-Experten der <strong>BASF</strong> unsere<br />
Kunden bei der Auslegung anspruchsvoller Kunststoffbauteile, u. a. mit<br />
den folgenden Serviceleistungen:<br />
Füllstu<strong>die</strong>n<br />
Anguss- und Bindenahtoptimierung<br />
Schwindung<br />
Verzug<br />
langzeitdichtigkeit des Bauteils unter den Dichtungs-,<br />
Montage- und Betriebslasten<br />
Kriechverhalten<br />
Metalleinlegeteile<br />
Mechanik<br />
crash<br />
<strong>BASF</strong> ist mehr als ein Rohstoffhersteller, der innovative <strong>Kunststoffe</strong><br />
qualitätskonform und termingerecht liefern kann. Mit dem universellen<br />
werkzeug ultrasim ® lassen sich flexibel individuelle Kundenwünsche<br />
erfüllen. Die Einsparung von Gewicht und Kosten ist in der <strong>Automobil</strong>industrie<br />
genauso wie im Bereich Elektro- / Elektronik und vielen<br />
anderen Branchen ein wichtiges Ziel – mit ultrasim ® kann es schnell<br />
und zuverlässig erreicht werden.<br />
47
48<br />
4 | Problemlöser<br />
4.6 Werkstoffprüfung, Bauteilprüfung<br />
und Ver arbeitungsservice<br />
Unser akkreditiertes Labor <strong>für</strong> Formmasse- bzw. Werkstoffprüfung<br />
kann Kunden bei allen werkstoffkundlichen<br />
Fragestellungen und kunststoffspezifischen Prüfungen<br />
beraten und unterstützen (Akkreditierungsurkunde<br />
D-PL-14121-04-00 nach DIN EN ISO / IEC 17025 : 2005 ).<br />
Das Spektrum umfasst dabei den gesamten Bereich der<br />
mechanischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften,<br />
aber auch Themen wie Bewitterung oder<br />
Brandverhalten.<br />
luftmassensensor<br />
Eine weitere wichtige Serviceleistung bietet unser labor <strong>für</strong> Bauteilprüfung<br />
und Verbindungstechnik, mit dem wir Kunden bei der Projektarbeit<br />
unterstützen können. Zu den umfangreichen Prüfmöglichkeiten<br />
gehören unter anderem:<br />
wärmealterungen, Temperatur- und Klimalagerungen<br />
( auch ex-geschützt )<br />
Temperaturschock-Prüfungen ( auch ex-geschützt )<br />
Zug-, Druck-, Biege-, Ausreißprüfungen ( auch temperiert )<br />
Stoßprüfungen ( crash, Fall, Kopfaufprall, Steinschlag )<br />
Vibrationsprüfungen ( Sinussweep, Random, Sinus über Random;<br />
bis 105 kN )<br />
Schockprüfungen mit Shakern ( bis 270 kN )<br />
zyklische Innendruckprüfungen mit überlagerten Temperatur-<br />
und Klimaprofilen<br />
Berstdruckprüfungen statisch und transient<br />
( bis 1 bar/ms, auch temperiert )<br />
Strömungsprüfungen ( bis 20.000 l / h ) ohne/mit Druckzyklen,<br />
überlagertem Temperaturprofil und Temperaturunterschied<br />
Medium / umgebung<br />
Dichtheitsprüfungen<br />
akustische Analysen<br />
Analyse des Eigenschwingungsverhaltens<br />
Verformungs- und Dehnungsmessungen mittels Stereophoto -<br />
grammetrie<br />
optische 3D-Digitalisierung von Bauteilen<br />
Dokumentation aller transienten Vorgänge mit hochgeschwindig-<br />
keitskameras ( bis 100.000 fps )<br />
berührungslose Temperaturmessung<br />
Prüfung, Bewertung und optimierung aller relevanten Verbindungs-<br />
techniken, z. B. Schweißen und Kleben<br />
lasertransparenz- und laserbeschriftbarkeitsanalysen<br />
Prüfungen mit kundenspezifischen Prüfeinrichtungen<br />
Bei Bedarf können auch spezifische Prüfungen aus der <strong>Automobil</strong>elektronik<br />
oder kundenspezifische Prüfungen durchgeführt werden,<br />
beispielsweise Temperaturschockprüfungen mit anschließender<br />
Dichtheitsprüfung, temperierte öllagerungen von Baugruppen bei<br />
gleichzeitiger Funktionsprüfung oder Shakertests zum Nachweis der<br />
Betriebsfestigkeit.<br />
Bei Fragen zu Verarbeitung, Verarbeitungsprozessen sowie Sonderverfahren<br />
der Kunststoffverarbeitung steht ein erfahrenes Team von Verarbeitungsexperten<br />
zur Verfügung. Für <strong>die</strong> Projektarbeit kann auf ein gut<br />
ausgestattetes Verarbeitungstechnikum zurückgegriffen werden.
5 | Sortimentsübersicht<br />
Die folgende Übersicht über das Sortiment stellt einen kleinen Auszug aus dem umfangreichen Portfolio der <strong>BASF</strong> <strong>für</strong><br />
technische <strong>Kunststoffe</strong> dar. Informationen zu allen lieferbaren Produkten sind zu finden unter www.plasticsportal.eu<br />
oder beim Ultraplaste-Infopoint: ultraplaste.infopoint@basf.com.<br />
49
50<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
5.1 Ultramid ®<br />
Verstärkte Marken<br />
Richtwerte bei 23 °C 22 Einheit Prüfvorschrift Kondition A3WG6 A3WG7 A3EG5<br />
Produktmerkmale<br />
Kurzzeichen – ISO 1043 – PA 66-GF30 PA 66-GF35 PA 66-GF25<br />
Dichte g /cm3 ISO 1183 – 1,36 1,41 1,32<br />
Viskositätszahl ( Lösung 0,005 g /ml Schwefelsäure ) ml /g ISO 307 – 145 145 145<br />
Wasseraufnahme, Sättigung in Wasser bei 23 °C % ISO 62 – 5,2- 5,8 4,7- 5,3 5,7- 6,3<br />
Feuchtigkeitsaufnahme, Sättigung bei Normalklima 23 °C / 50 % r. F.<br />
Verarbeitung<br />
% ISO 62 – 1,5 -1,9 1,4 -1,8 1,7- 2,1<br />
Schmelztemperatur, DSC °C DIN 53 765 – 260 260 260<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 275 / 5 cm3 /10 min ISO 1133 – 40 35 50<br />
Massetemperaturbereich, Spritzgießen / Extrusion °C – – 280 - 300 280 -300 280 -300<br />
Werkzeugtemperaturbereich, Spritzgießen °C – – 80 - 90 80 - 90 80 - 90<br />
Verarbeitungsschwindung, behindert 23 Werkstoffkennwerte zum Brennverhalten<br />
% – – 0,55 0,5 0,55<br />
Prüfung nach UL-Standard bei d = 1,6 mm Dicke Klasse UL 94 – HB HB HB<br />
Kfz-Innenausstattung: Dicke ≥ 1 mm<br />
Mechanische Eigenschaften<br />
– FMVSS 302 – + + +<br />
Zug-E-Modul MPa ISO 527-1/-2 tr / If 10.000 / 7.200 11.500 / 8.500 8.600 / 6.500<br />
Streckspannung ( v = 50 mm /min ), Bruchspannung ( v = 5 mm /min )* MPa ISO 527-1/-2 tr / If 190*/130* 210*/150* 175*/120*<br />
Streckdehnung ( v = 50 mm /min ), Bruchdehnung ( v = 5 mm /min )* % ISO 527-1/-2 tr / If 3*/ 5* 3*/ 5* 3*/ 6*<br />
Zug-Kriechmodul, 1.000 h, Dehnung ≤ 0,5 %, + 23 °C MPa ISO 899-1 If 5.300 6.600 4.300<br />
Biegemodul MPa ISO 178 tr / If 8.600 / 6.500 10.000 / 8.000 7.600 / 6.000<br />
Biegefestigkeit MPa ISO 178 tr / If 280 / 210 300 / 240 260 / 200<br />
Charpy-Schlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU tr / If 85 /100 95 / 105 65 / 90<br />
Charpy-Schlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU tr 70 75 55<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA tr / If 13 / 22 14 / 22 12 /18<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA tr 10 12 9<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit A + 23 °C kJ /m2 ISO 180 /A tr / If 11,5 /15,5 14 /18 9,5 /15<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit A - 30 °C kJ /m2 Thermische Eigenschaften<br />
ISO 180 /A tr – – –<br />
Biegetemperatur unter Last 1,8 MPa ( HDT A ) °C ISO 75-1/-2 – 250 250 245<br />
Biegetemperatur unter Last 0,45 MPa ( HDT B ) °C ISO 75-1/-2 – 250 250 250<br />
Max. Gebrauchsdauer, bis zu einigen Stunden 24 °C – – 240 240 240<br />
Temperaturindex bez. auf 50 % Zugfestigkeitabf. nach 20.000 h / 5.000 h °C IEC 216-1 – 145 / 175 145 / 175 135 / 165<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs / quer ( 23 - 80 °C ) 10 -4 /K ISO 11359 -1/-2 – 0,2- 0,3 / 0,6 - 0,7 0,15 - 0,2 / 0,6 - 0,7 0,25 - 0,35 / 0,6 - 0,7<br />
Wärmeleitfähigkeit W/(m · K) DIN 52 612 – 0,35 0,35 0,34<br />
Spezifische Wärmekapazität<br />
Elektrische Eigenschaften<br />
J/(kg · K) – – 1.500 1.500 1.600<br />
Dielektrizitätszahl bei 1 MHz – IEC 60250 tr / If 3,5 / 5,6 3,5 / 5,7 3,5 / 5,5<br />
Dielektr. Verlustfaktor bei 1 MHz 10 -4 IEC 60250 tr / If 140 / 3.000 200 / 3.000 140 /1.600<br />
Spez. Durchgangswiderstand Ω · m IEC 60093 tr / If 1013 / 10 10 1013 / 10 10 1013 / 10 10<br />
Spez. Oberflächenwiderstand Ω IEC 60093 If 10 10 10 10 10 10<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung A – IEC 60112 450 450 550<br />
Kernprodukte UN UN UN<br />
SW00564 SW20560 –<br />
22 Für ungefärbtes Produkt, falls in der Produktbezeichnung nicht anders angegeben.<br />
23 Testkästchen mit Zentralanschnitt, Bodenmaße (107 · 47 · 1,5) mm<br />
Verarbeitungsbedingungen: T M PA 6 = 260 °C, TM PA 66 = 290 °C, TW = 60 °C bei unverstärkt,<br />
T W = 80 °C bei verstärkt.<br />
24 Erfahrungswerte <strong>für</strong> Teile, <strong>die</strong> in jahrelangem Gebrauch wiederholt einige<br />
Stunden <strong>die</strong>se Temperaturen aushalten müssen, materialgerechte Formgebung<br />
und Verarbeitung vorausgesetzt.
A3HG5 A3HG7 B3EG6 B3WG6 B3GK24 T KR 4355 G5 T KR 4355 G7<br />
PA 66-GF25 PA 66-GF35 PA 6-GF30 PA 6-GF30 PA 6-( GF10+GB20 ) PA 6 /6T-GF25 PA 6 /6T-GF35<br />
1,32 1,41 1,36 1,36 1,34 1,35 1,43<br />
145 145 140 140 140 130 130<br />
5,7- 6,3 4,7- 5,3 6,3 - 6,9 6,3 - 6,9 6,3 - 6,9 5 - 6 4,3- 5,3<br />
1,7-2,1 1,4 -1,8 1,9 -2,3 1,9 -2,3 1,9 -2,3 1,1-1,5 0,8 -1,2<br />
260 260 220 220 220 295 295<br />
50 40 50 50 70 – –<br />
280 -300 280 -300 270 -290 270 -290 270 - 290 310 -330 310 -330<br />
80 - 90 80 - 90 80 - 90 80 - 90 80 - 90 80 -120 80 -120<br />
0,55 0,5 0,35 0,35 0,5 0,39 0,33<br />
HB HB HB HB HB HB HB<br />
+ + + + + + +<br />
8.600 /6.500 11.200 /8.500 9.500 / 6.200 9.500 / 6.200 6.000 / 3.000 9.000 / 9.000 12.000 / 12.000<br />
170*/120* 200*/150* 185*/115* 185*/115* 110*/ 60* 185*/ 170* 210*/ 200*<br />
3*/ 6* 3*/ 5* 3,5*/ 8* 3,5*/ 8* 3,5*/15* 3*/ – 3*/ –<br />
4.300 6.600 – – 2.000 6.500 8.700<br />
7.600 / 6.000 10.000 / 8.500 8.600 / 5.000 8.600 / 5.000 5.000 / 3.000 7.300 / – –<br />
260 / 200 300 / 240 270 /180 270 /180 130 / 70 – –<br />
65 / 90 95 /100 95 /110 95 /110 40 /90 80 / – 100 / –<br />
55 75 80 80 39 – –<br />
12 /18 13 / 22 15 /30 15 /30 5 /11 11/ – 17/ –<br />
9 12 11 11 4,5 – –<br />
9,5 /15 14 /18 15 / 20 15 / 20 5 / 8,5 8,5 / – –<br />
– – – – – – –<br />
245 250 210 210 150 245 245<br />
250 250 220 220 200 – –<br />
240 240 200 200 200 270 270<br />
140 /170 140 /170 135 /165 145 /175 – 135 /160 135 /160<br />
0,25- 0,35 /0,6-0,7 0,15-0,2 /0,6-0,7 0,2- 0,25 / 0,6-0,7 0,2- 0,25 / 0,6-0,7 0,35 - 0,4 / 0,25 / 0,5-0,6 0,15 /0,5- 0,6<br />
0,34 0,35 0,36 0,36 0,34 0,25 0,28<br />
1.600 1.500 1.500 1.500 1.400 1.400 1.300<br />
3,5 / 5,5 3,5 / 5,7 3,8 / 6,8 3,8 / 6,8 3,9 /4,6 4,3 /4,5 4,2 /4,4<br />
140 /1.600 200 /1.500 230 / 2.200 230 / 2.200 200 / 700 300 /400 200 /300<br />
10 13 /10 10 10 13 /10 10 10 13 /10 10 10 13 /10 10 10 13 /10 10 10 13 /10 12 10 13 /10 12<br />
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 13 10 13<br />
550 550 575 450 425 600 600<br />
UN UN UN UN UN UN UN<br />
SW00564 SW00564 SW00564 SW00564 SW00564 SW00564 SW00564<br />
51
52<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
5.1 Ultramid ®<br />
Verstärkte Marken Verstärkte Marke mit guter<br />
Hydrolysebeständigkeit<br />
Richtwerte bei 23 °C 22 Einheit Prüfvorschrift Kondition T 4381 LDS A3HG6 HR A3WG6 HRX<br />
Produktmerkmale<br />
Kurzzeichen – ISO 1043 – PA 6 /6T-GF10M25 PA 66-GF30 PA 66-GF30<br />
Dichte g /cm3 ISO 1183 – 1,57 1,37 1,36<br />
Viskositätszahl ( Lösung 0,005 g /ml Schwefelsäure ) ml /g ISO 307 – 130 145 –<br />
Wasseraufnahme, Sättigung in Wasser bei 23 °C % ISO 62 – – 5,2 - 5,8 5,2 - 5,8<br />
Feuchtigkeitsaufnahme, Sättigung bei Normalklima 23 °C / 50 % r. F.<br />
Verarbeitung<br />
% ISO 62 – – 1,5 -1,9 1,50 - 1,90<br />
Schmelztemperatur, DSC °C DIN 53 765 – 295 260 260<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 275 / 5 cm3 /10 min ISO 1133 – – 25 –<br />
Massetemperaturbereich, Spritzgießen / Extrusion °C – – 310 - 330 280-300 280-300<br />
Werkzeugtemperaturbereich, Spritzgießen °C – – 70 - 100 80 - 90 80 - 90<br />
Verarbeitungsschwindung, behindert 23 Werkstoffkennwerte zum Brennverhalten<br />
% – – – 0,55 0,5<br />
Prüfung nach UL-Standard bei d = 1,6 mm Dicke Klasse UL 94 – HB – –<br />
Kfz-Innenausstattung: Dicke ≥ 1 mm<br />
Mechanische Eigenschaften<br />
– FMVSS 302 – – – –<br />
Zug-E-Modul MPa ISO 527-1/-2 tr / If 8.700 / – 10.000 / 6.800 10.000 / 6.100<br />
Streckspannung ( v = 50 mm /min ), Bruchspannung ( v = 5 mm /min )* MPa ISO 527-1/-2 tr / If 110*/– 190*/120* 185*/110*<br />
Streckdehnung ( v = 50 mm /min ), Bruchdehnung ( v = 5 mm /min )* % ISO 527-1/-2 tr / If 2,5*/ – 3,2*/ 5,4* 3,4*/ 7,2*<br />
Zug-Kriechmodul, 1.000 h, Dehnung ≤ 0,5 %, + 23 °C MPa ISO 899-1 If – 5.300 –<br />
Biegemodul MPa ISO 178 tr / If – 8.700 / 5.800 9.200 / 5.800<br />
Biegefestigkeit MPa ISO 178 tr / If – 275 / 200 285 / 185<br />
Charpy-Schlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU tr / If 40 /– 80 / 90 85 / –<br />
Charpy-Schlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU tr – 65 70 / –<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA tr / If 4 / – 11/16 10 / –<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA tr – 9 8 / –<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit A + 23 °C kJ /m2 ISO 180 /A tr / If – 13 / 20 –<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit A - 30 °C kJ /m2 Thermische Eigenschaften<br />
ISO 180 /A tr – 9 –<br />
Biegetemperatur unter Last 1,8 MPa ( HDT A ) °C ISO 75-1/-2 – 265 250 245<br />
Biegetemperatur unter Last 0,45 MPa ( HDT B ) °C ISO 75-1/-2 – 265 250 260<br />
Max. Gebrauchsdauer, bis zu einigen Stunden 24 °C – – – 240 –<br />
Temperaturindex bez. auf 50 % Zugfestigkeitabf. nach 20.000 h / 5.000 h °C IEC 216-1 – – – –<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs / quer ( 23 - 80 °C ) 10 -4 /K ISO 11359 -1/-2 – 0,3 / 0,5 - 0,6 0,2- 0,3 / 0,6 - 0,7 –<br />
Wärmeleitfähigkeit W/(m · K) DIN 52 612 – – 0,34 –<br />
Spezifische Wärmekapazität<br />
Elektrische Eigenschaften<br />
J/(kg · K) – – – 1.500 –<br />
Dielektrizitätszahl bei 1 MHz – IEC 60250 tr / If 4,4 / 4,2 3,5 / 5,6 –<br />
Dielektr. Verlustfaktor bei 1 MHz 10 -4 IEC 60250 tr / If 150 / 380 – / 3.000 –<br />
Spez. Durchgangswiderstand Ω · m IEC 60093 tr / If 1013 / 1012 1013 /1010 –<br />
Spez. Oberflächenwiderstand Ω IEC 60093 If – 10 10 –<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung A – IEC 60112 – / 600 450 –<br />
– –<br />
Kernprodukte UN – –<br />
SW23215 SW23591 SW23591<br />
22 Für ungefärbtes Produkt, falls in der Produktbezeichnung nicht anders angegeben.<br />
23 Testkästchen mit Zentralanschnitt, Bodenmaße (107 · 47 · 1,5) mm<br />
Verarbeitungsbedingungen: T M PA 6 = 260 °C, TM PA 66 = 290 °C, TW = 60 °C bei unverstärkt,<br />
T W = 80 °C bei verstärkt.<br />
24 Erfahrungswerte <strong>für</strong> Teile, <strong>die</strong> in jahrelangem Gebrauch wiederholt einige<br />
Stunden <strong>die</strong>se Temperaturen aushalten müssen, materialgerechte Formgebung<br />
und Verarbeitung vorausgesetzt.
Schlagzäh modifizierte<br />
Marke<br />
Ultramid ® S Balance Ultramid ® Structure<br />
B3ZG3 S3WG6 S3EG6 A3HG6 Balance B3WG8 LF B3WG10 LF A3WG10 LF A3WG12 LF<br />
PA 6-I GF15 PA 610-GF30 PA 610-GF30 PA 66 +PA 610-GF30 PA 6-LGF40 PA 6-LGF50 PA 66-LGF50 PA 66-LGF60<br />
1,22 1,31 1,31 1,34 1,46 1,56 1,56 1,68<br />
160 150 150 153 – – – –<br />
7,2 - 7,8 2,0 - 2,6 2,0 - 2,6 – 4,9 - 6 4,5 - 5,1 3,7 - 4,3 –<br />
2,1 - 2,7 0,80 - 1,20 0,80 - 1,20 – 1,60 - 2,00 1,30 - 1,70 1,00 - 1,40 –<br />
220 220 220 260 220 220 260 260<br />
35 30 30 19 – – – –<br />
270 -290 270 -290 270 -290 280-300 290-300 280-300 290-310 290-310<br />
80 - 90 80 - 90 80 - 90 80 - 100 80 - 100 80 - 100 80 - 100 80 - 100<br />
0,5 – 0,4 – – – – –<br />
HB – – – – – – –<br />
+ – – – – – – –<br />
5.500 / 2.900 8.600 / 6.800 8.400 / 6.200 9.600 / 7.200 13.300 / 9.500 16.800 / 10.400 16.500 / 12.300 20.600 / 16.000<br />
110*/ 60* 150* / 110* 150* / 110* 183*/126* 220* / 130* 240* / 155* 240* / 187* 250* / 210*<br />
4*/18* 4* / 6* 4* / 6* 3,1*/ 5,5* 2,1/ 2,3 2,0 / 2,1 2,0 / 2,1 1,6 / 1,8<br />
– – – – – – – –<br />
4.500 / 2.500 7.700 / 6.270 – 9.100 / 6.700 11.700 / 8.800 15.400 / – 15.400 / 12.000 19.400 / 16.400<br />
150 / 80 224 / 179 – 270 / 198 316 / 218 360 / – 370 / 297 410 / 318<br />
75 /110 86 / 85 90 / 90 93 / 93 76 /83 88 /86 80 /85 86 /89<br />
55 82 / – 85 / – 71 / – 58 / 61 78 / 72 70 / 65 70 / 71<br />
16 / 30 13 / 13 13 / 14 10 / 14 26 / 26 32 / 32 37 / 37 37 / 37<br />
7 8 / – 8 / – 7,7 / – 26 / 26 33 / 33 37 / 37 43 / 42<br />
15 / 29 – – – 26 / 25 31 / 45 35 / 35 37 / 36<br />
5 – – – 24 / 24 31 / – 35 / – 37 / 36<br />
180 200 / – 200 / – 220 / – 218 / – 218 / – 260 / – 260 / –<br />
200 220 / – 220 / – 240 / – – – – –<br />
180 – – – – – – –<br />
– – – – – – – –<br />
0,3 -0,35 / 0,7- 0,8 – – – – – – –<br />
0,34 – – – – – – –<br />
– – – – – – – –<br />
3,7/ 6,2 3,8 / 4,3 3,7/ 4,3 – – – – –<br />
250 / 2.000 176 / 567 184 / 588 – – – – –<br />
1013 /1010 7 10 / 3012 1012 /108 – – – – –<br />
10 10 2014 / 2014 >1015 / >1015 – – – – –<br />
550 – / 550 – / 575 – – – – –<br />
– – – – – – –<br />
– – UN – – – – –<br />
SW30564 SW00564 – SW23591 SW00564 SW00564 SW00564 SW00564<br />
53
54<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
Ultramid ® Nomenklatur<br />
Die meisten Handelsmarken Ultramid ® sind mit Buch-<br />
staben und Zahlen gekennzeichnet, <strong>die</strong> Hinweise auf<br />
den chemischen Aufbau, <strong>die</strong> Schmelzviskosität, <strong>die</strong><br />
Stabilisierung, den Glas fasergehalt und das verarbeitungstechnische<br />
Verhalten geben.<br />
B 3 E G 1 0<br />
1. Buchstabe<br />
1. Buchstabe<br />
PA-Klasseneinteilung<br />
B = PA 6<br />
A = PA 66<br />
C = Copolyamid 66 /6<br />
D = Sonderpolymer<br />
S = PA 610<br />
T = Copolyamid 6 /6T<br />
1. Zahl<br />
Viskositätsklasse<br />
1. Zahl 2. oder 2. und 3.<br />
Buchstabe<br />
2. oder 2. und<br />
3. Zahl<br />
3 = leichtfließend, niedrige Schmelzeviskosität, vornehmlich<br />
<strong>für</strong> den Spritzguss<br />
35 = niedrig- bis mittelviskos, <strong>für</strong> den Spritzguss und <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
Extrusion von Monofilen und Folien<br />
4 = mittelviskos, <strong>für</strong> Spritzguss und Extrusion<br />
2. oder 2. und 3. Buchstabe<br />
Stabilisierungsart<br />
E, K = stabilisiert, helle Eigenfarbe, erhöhte Wärmealterungs-,<br />
Wetter- und Heißwasser bestän digkeit, elek trische Eigen-<br />
schaften sind nicht beeinträchtigt<br />
H = stabilisiert, erhöhte Wärme alterungs-, Heißwasser- und<br />
Wetterbeständigkeit, nur <strong>für</strong> technische Teile, elektrische<br />
Eigenschaften sind nicht beeinträchtigt, je nach Type hell -<br />
beige bis braune Eigenfarbe<br />
W = stabilisiert, hohe Wärme alterungsbeständigkeit, nur ungefärbt<br />
und schwarz lieferbar, bei hohen Anforderungen an <strong>die</strong> elektrischen<br />
Eigenschaften der Teile weniger geeignet<br />
Besondere Eigenschaften, Zusätze<br />
F = funktionelles Additiv<br />
L = schlagzähmodifiziert und stabilisiert, trockenschlag zäh,<br />
leicht fließend, rasch verarbeitbar<br />
S = rasch verarbeitbar, sehr feinkörniges Kristallgefüge;<br />
<strong>für</strong> den Spritzguss<br />
U = mit Brandschutzausrüstung ohne roten Phosphor<br />
X2, = mit rotem Phosphor als Brandschutz aus rüstung<br />
X3<br />
Z = schlagzähmodifiziert und stabilisiert mit sehr hoher<br />
Kälteschlagzähigkeit ( unverstärkte Marken ) bzw. er-<br />
höhter Schlagzähigkeit ( verstärkte Marken )<br />
Verstärkungsart<br />
C (mit Zahl ) = kohlefaserverstärkt<br />
G (mit Zahl ) = mit Glasfaserverstärkung<br />
K (mit Zahl ) = mit Glaskugelverstärkung, stabilisiert<br />
M (mit Zahl ) = mit Mineralverstärkung, stabilisiert;<br />
Sonderprodukt: M602 mit ca. 30 % Spezialsilikat<br />
( erhöhte Steifigkeit )
Lieferbare Kombinationen mit Glasfaserverstärkung:<br />
GM ( Glasfasern / Mineral )<br />
GK ( Glasfasern / Glaskugeln )<br />
2. bzw. 2. und 3. Zahl<br />
Gehalt an Verstärkungsstoffen ( Masseanteil )<br />
2 = ca. 10 %<br />
3 = ca. 15 %<br />
4 = ca. 20 %<br />
5 = ca. 25 %<br />
6 = ca. 30 %<br />
7 = ca. 35 %<br />
8 = ca. 40 %<br />
10 = ca. 50 %<br />
Die Gehalte der Kombinationen von Glasfaserverstärkung ( G ) mit<br />
Mineral ( M ) oder mit Glaskugeln ( K ) werden entsprechend durch<br />
zwei Zahlen gekennzeichnet, z. B.:<br />
GM 53 = ca. 25 % Glasfasern und ca. 15 % Mineral, stabilisiert<br />
GK 24 = ca. 10 % Glasfasern und ca. 20 % Glaskugeln, stabilisiert<br />
Suffices<br />
Suffices weisen auf besondere Eigenschaften hin, z. B.:<br />
HR = erhöhte Hydrolysebeständigkeit<br />
LS = mit Nd: YAG-Laser markierbar<br />
FC = <strong>für</strong> den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet<br />
Beispiele<br />
Beispiel 1<br />
Ultramid ® A4H<br />
A = PA 66<br />
4 = Viskositätsklasse 4 ( mittelviskos )<br />
H = erhöhte Wärmestabilisierung<br />
Beispiel 2<br />
Ultramid ® A3X2G10<br />
A = PA 66<br />
3 = Viskositätsklasse 3 ( niedrigviskos, <strong>für</strong> den Spritzguss )<br />
X2 = Brandschutzausrüstung ( phosphorhaltig )<br />
G10 = ca. 50 % Glasfasern<br />
Beispiel 3<br />
Ultramid ® B3G10 SI<br />
B = PA 6<br />
3 = Viskositätsklasse 3 ( niedrigviskos, <strong>für</strong> den Spritzguss )<br />
G10 = ca. 50 % Glasfasern<br />
SI = mit verbesserter Oberflächenqualität<br />
55
56<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
5.2 Ultradur ®<br />
Unverstärkte Marken<br />
Richtwerte <strong>für</strong> ungefärbte Produkte bei 23 °C Einheit Prüfvorschrift Probekörper B 4520 B 4520 High Speed<br />
Produktmerkmale (mm)<br />
Kurzzeichen – ISO 1043 – PBT PBT<br />
Dichte g /cm 3 ISO 1183 tr 1,3 1,3<br />
Verstärkung / Füllstoffgehalt: Glasfaser ( GF ), Glaskugel ( GB ), Mineral ( M ) % – – – –<br />
Viskositätszahl 25 ml /g ISO 1628 – 130 115<br />
Einfärbung: natur ( n ), gefärbt ( c ), schwarz ( bk ), Sonderfarben ( sp ) – – – n, c, sp, bk n, bk<br />
Wasseraufnahme, Sättigung in Wasser bei 23 °C % DIN 53495 /1L 80 � ∙ 1 0,5 0,5<br />
Feuchtigkeitsaufnahme, Sättigung bei Normalklima 23 °C / 50 % r. F. % – 80 � ∙ 1 0,25 0,25<br />
Verarbeitung<br />
Verarbeitungsv.: Spritzgießen ( M ), Extrusion ( E ), Folienextrusion ( F ), Beschichten ( H ) – – – H, M M<br />
Schmelztemperatur, DSC °C ISO 11357- 3 Formmasse 220 - 225 220 - 225<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 250 °/2,16 kg cm3 /10 min ISO 1133 Formmasse 19 50<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 275 °/2,16 kg cm3 /10 min ISO 1133 Formmasse – –<br />
Massetemperaturbereich, Spritzgießen % – – 250 - 275 250 - 275<br />
Werkzeugtemperaturbereich °C – – 40 - 70 40 - 70<br />
Verarbeitungsschwindung, frei, längs / quer % – Platte28 1,5 / 1,5 1,8 / 1,9<br />
Massetemperatur / Werkzeugtemperatur ( zu Prüfkörper <strong>für</strong> Schwindung ) °C – – 260 / 60 260 / 60<br />
Verarbeitungsschwindung, frei, längs / quer<br />
Werkstoffkennwerte zum Brennverhalten<br />
% ISO 294 60 ∙ 60 ∙ 2 1,5 / 1,7 1,8 / 2,0<br />
Prüfung nach UL-Standard bei d = 1,6 mm / d = 0,8 mm Dicke Klasse UL 94 127 ∙ 12,7 ∙ d 94HB / 94HB –<br />
Prüfung von Elektro-Isolierstoffen: Verfahren BH Stufe IEC 707 125 ∙ 10 ∙ 4 BH3-16 mm /min –<br />
Prüfung von Werkstoffen der Kfz-Innenausstattung bestanden = + bei ≥ 1 mm Dicke<br />
Mechanische Eigenschaften<br />
– FMVSS 302 355 ∙100 ∙1 + –<br />
Zug-E-Modul MPa ISO 527-2 nach ISO 3167 2.400 2.200<br />
Streckspannung ( v = 50 mm /min ), Bruchspannung ( v = 5 mm /min )* MPa ISO 527-2 nach ISO 3167 55* 50*<br />
Streckdehnung ( v = 50 mm /min ), Bruchdehnung ( v = 50 mm /min, v = 5 mm /min )* % ISO 527-2 nach ISO 3167 3,7 / > 50* 3,5 / > 50*<br />
Zug-Kriechmodul, 1.000 h, Dehnung ≤ 0,5 %, + 23 °C MPa ISO 899 -1 nach ISO 3167 1.200 –<br />
Biegespannung bei Höchstkraft MPa ISO 178 80 ∙10 ∙ 4 85 –<br />
Charpy-Schlagzähigkeit, + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU 80 ∙10 ∙ 4 NB 26 190<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit, + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA 80 ∙10 ∙ 4 6 4<br />
Schädigungsarbeit W50, Gehäuse, +23 °C J ISO 6603 -1 Modellformteile >140 –<br />
Kugeldruckhärte H 358/30, H 961/30*<br />
Thermische Eigenschaften<br />
MPa ISO 2039 -1 ≥10 ∙ ≥10 ∙ 4 130 –<br />
Biegetemperatur unter Last 1,8 MPa ( HDT A ) °C ISO 75-2 110 ∙10 ∙ 4 65 55<br />
Biegetemperatur unter Last 0,45 MPa ( HDT B ) °C ISO 75-2 110 ∙10 ∙ 4 165 130<br />
Max. Gebrauchsdauer, bis zu einigen Stunden27 °C – Formteile 200 200<br />
Temperaturindex bez. auf 50 % Zugfestigkeitabfall nach 20.000 h / 5.000 h °C IEC 216-1 nach ISO 3167 120 / 140 –<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs / quer ( 23 - 80 °C ) 10 -5 /K DIN 53752 ≥10 ∙ ≥ 10 ∙ 4 13 - 16 –<br />
Wärmeleitfähigkeit W/(m · K) DIN 52 612 260 ∙ 260 ∙ 10 0,27 –<br />
Spezifische Wärmekapazität<br />
Elektrische Eigenschaften<br />
J/(g · K) IEC 1006 Formmasse 1,5 –<br />
Dielektrizitätszahl bei 100 Hz / 1 MHz – IEC 250 80 ∙ 80 ∙1 3,4 / 3,3 –<br />
Dielektr. Verlustfaktor bei 100 Hz / 1 MHz – IEC 250 80 ∙ 80 ∙1 0,002 / 0,02 –<br />
Spez. Durchgangswiderstand Ω · cm IEC 93 80 ∙ 80 ∙1 1016 –<br />
Spez. Oberflächenwiderstand Ω IEC 93 80 ∙ 80 ∙1 1013 –<br />
Elektr. Durchschlagfestigkeit K 20 / P 50 kV / mm IEC 243 / 1 d = ( 0,6 - 0,8 ) 140 –<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung A – IEC 112 ≥15 ∙ ≥ 15 ∙ 4 CTI 550 –<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung B – IEC 112 ≥15 ∙ ≥ 15 ∙ 4 CTI 450 M –<br />
25 Viskositätszahl , Lösung 0,005 g /ml Phenol /<br />
1,2-Dichlorbenzol (1 :1)<br />
26 NB = nicht gebrochen<br />
27 Erfahrungswerte <strong>für</strong> Teile, <strong>die</strong> in jahrelangem Gebrauch wiederholt<br />
einige Stunden <strong>die</strong>se Temperatur aushalten müssen, materialgerechte<br />
Formgebung und Verarbeitung vorausgesetzt<br />
28 Platte mit Bandanschnitt, Maße (150 x 150 x 3) mm,<br />
längs = in Fließrichtung, quer = quer hierzu
Verstärkte Marken Verstärkte Marken mit verbesserter Fließfähigkeit<br />
B 4300 G2 B 4300 G4 B 4300 G6 B 4040 G4 B 4040 G6 B 4300 G2 High Speed B 4300 G3 High Speed B 4300 G4 High Speed B 4300 G6 High Speed<br />
PBT PBT PBT ( PBT+ PET ) ( PBT+ PET ) PBT PBT PBT PBT<br />
1,37 1,45 1,53 1,47 1,55 1,37 1,41 1,45 1,53<br />
GF10 GF20 GF30 GF20 GF30 GF10 GF15 GF20 GF30<br />
115 107 102 105 105 100 98 96 87<br />
n, c, sp, bk n, c, sp, bk n, c, sp, bk n, c, sp, bk n, c, sp, bk n, bk n, bk n, bk n, bk<br />
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4<br />
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2<br />
M M M M M M M M M<br />
220 - 225 220 - 225 220 - 225 220 - 250 220 - 250 220 - 225 220 - 225 220 - 225 220 - 225<br />
16 14 11 – – 27 24 22 22<br />
– – – 22 18 – – – –<br />
250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275<br />
60-100 60 -100 60 -100 60 -100 60 -100 60 - 100 60 - 100 60 - 100 60 - 100<br />
0,7 / 1,34 0,39 / 1,28 0,2 / 1,1 0,2 / 1,1 0,18 / 0,99 – – – –<br />
260 / 80 260 / 80 260 / 80 270 / 80 270 / 80 – – – –<br />
1,22 / 1,38 0,43 / 1,16 0,34 / 1,07 – – 0,95 / 1,1 0,63 / 1,1 0,48 / 1,1 0,36 / 1,1<br />
94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB<br />
BH3-15 mm /min BH3 -15 mm /min BH3 -15 mm /min – – – – – –<br />
+ + + + + – – – –<br />
4.500 7.100 10.000 7.500 10.500 4.400 5.600 6.900 9.700<br />
90* 120* 135* 120* 145* 85* 100* 118* 135*<br />
– / 3,5* – / 3* – / 2,5* – / 2,5* – / 2,4* – / 3,5* – / 3,4* – / 2,9* – / 2,6*<br />
– – 7.500 – – – – – –<br />
140 170 200 – – – – – –<br />
40 58 67 40 55 20 27 36 50<br />
5 8 11 6 8 3,5 4,5 6 7,5<br />
12 5 < 5 < 5 < 5 – – – –<br />
160 180 190 190 – – – – –<br />
200 205 215 180 202 162 185 196 202<br />
220 220 220 215 220 210 217 220 221<br />
210 210 210 210 210 210 210 210 210<br />
– 135 / 150 140 / 160 – 140 / 160 – – – –<br />
4 - 5 3 - 4 2 - 3 2 - 3 – – – – –<br />
0,23 0,25 0,27 – – – – – –<br />
1,7 1,6 1,5 1,7 1,6 – – – –<br />
3,6 / 3,6 3,7/ 3,7 4 / 3,8 3,7/ 3,5 4,0 / 3,8 – – – –<br />
0,0012 / 0,015 0,0012 / 0,015 0,0025 / 0,017 0,0014 / 0,018 0,0016 / 0,0174 – – – –<br />
10 16 10 16 10 16 7 ∙ 10 15 7,4 ∙ 10 15 – – – –<br />
10 13 10 13 10 13 >10 15 >10 15 – – – –<br />
100 100 100 18 18 – – – –<br />
CTI 300 CTI 300 CTI 375 CTI 300-0,1 CTI 250 275 275 300 350<br />
CTI 125 M CTI 150 M CTI 125 M – – – – – –<br />
57
58<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
5.2 Ultradur ®<br />
Verstärkte Marken mit guter<br />
Hydrolysebeständigkeit<br />
Richtwerte <strong>für</strong> ungefärbte Produkte bei 23 °C Einheit Prüfvorschrift Probekörper B 4330 G3 HR B 4330 G6 HR<br />
Produktmerkmale (mm)<br />
Kurzzeichen – ISO 1043 – PBT- I PBT- I<br />
Dichte g /cm 3 ISO 1183 tr 1,39 1,49<br />
Verstärkung / Füllstoffgehalt: Glasfaser ( GF ), Glaskugel ( GB ), Mineral ( M ) % – – GF15 GF30<br />
Viskositätszahl 29 ml /g ISO 1628 – 106 108<br />
Einfärbung: natur ( n ), gefärbt ( c ), schwarz ( bk ), Sonderfarben ( sp ) – – – n, bk n, bk<br />
Wasseraufnahme, Sättigung in Wasser bei 23 °C % DIN 53495 /1L 80 � ∙ 1 0,4 0,4<br />
Feuchtigkeitsaufnahme, Sättigung bei Normalklima 23 °C / 50 % r. F. % – 80 � ∙ 1 0,2 0,2<br />
Verarbeitung<br />
Verarbeitungsv.: Spritzgießen ( M ), Extrusion ( E ), Folienextrusion ( F ), Beschichten ( H ) – – – M M<br />
Schmelztemperatur, DSC °C ISO 11357- 3 Formmasse 220 - 225 220 - 225<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 275 °/2,16 kg cm3 /10 min ISO 1133 Formmasse – –<br />
Massetemperaturbereich, Spritzgießen % – – 250 - 280 250 - 280<br />
Werkzeugtemperaturbereich °C – – 60 - 100 60 -100<br />
Verarbeitungsschwindung, frei, längs / quer % – Platte31 – –<br />
Massetemperatur / Werkzeugtemperatur ( zu Prüfkörper <strong>für</strong> Schwindung ) °C – – – –<br />
Verarbeitungsschwindung, frei, längs / quer<br />
Werkstoffkennwerte zum Brennverhalten<br />
% ISO 294 60 ∙ 60 ∙ 2 0,9 / 1,12 0,5 / 1,1<br />
Prüfung nach UL-Standard bei d = 1,6 mm / d = 0,8 mm Dicke Klasse UL 94 127 ∙ 12,7 ∙ d – 94HB / 94HB<br />
Prüfung von Werkstoffen der Kfz-Innenausstattung bestanden = + bei ≥ 1 mm Dicke<br />
Mechanische Eigenschaften<br />
– FMVSS 302 355 ∙100 ∙1 – –<br />
Zug-E-Modul MPa ISO 527-2 nach ISO 3167 5.300 8.500<br />
Streckspannung ( v = 50 mm /min ), Bruchspannung ( v = 5 mm /min )* MPa ISO 527-2 nach ISO 3167 100* 120*<br />
Streckdehnung ( v = 50 mm /min ), Bruchdehnung ( v = 50 mm /min, v = 5 mm /min )* % ISO 527-2 nach ISO 3167 – / 3,5* – / 3,4*<br />
Zug-Kriechmodul, 1.000 h, Dehnung ≤ 0,5 %, + 23 °C MPa ISO 899 -1 nach ISO 3167 – –<br />
Biegespannung bei Höchstkraft MPa ISO 178 80 ∙10 ∙ 4 – –<br />
Charpy-Schlagzähigkeit, + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU 80 ∙10 ∙ 4 62 74<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit, + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA 80 ∙10 ∙ 4 9 14<br />
Schädigungsarbeit W50, Gehäuse, +23 °C J ISO 6603 -1 Modellformteile – –<br />
Schädigungsarbeit W50, Gehäuse, -20 °C J ISO 6603 -1 Modellformteile – –<br />
Kugeldruckhärte H 358/30, H 961/30*<br />
Thermische Eigenschaften<br />
MPa ISO 2039 -1 ≥10 ∙ ≥10 ∙ 4 – –<br />
Biegetemperatur unter Last 1,8 MPa ( HDT A ) °C ISO 75-2 110 ∙10 ∙ 4 205 205<br />
Biegetemperatur unter Last 0,45 MPa ( HDT B ) °C ISO 75-2 110 ∙10 ∙ 4 220 220<br />
Max. Gebrauchsdauer, bis zu einigen Stunden 30 °C – Formteile 210 210<br />
Temperaturindex bez. auf 50 % Zugfestigkeitabf. nach 20.000 h / 5.000 h °C IEC 216-1 nach ISO 3167 – –<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs / quer ( 23 - 80 °C ) 10 -5 /K DIN 53752 ≥10 ∙ ≥ 10 ∙ 4 – –<br />
Wärmeleitfähigkeit W/(m · K) DIN 52 612 260 ∙ 260 ∙ 10 – –<br />
Spezifische Wärmekapazität<br />
Elektrische Eigenschaften<br />
J/(g · K) IEC 1006 Formmasse – –<br />
Dielektrizitätszahl bei 100 Hz / 1 MHz – IEC 250 80 ∙ 80 ∙1 – –<br />
Dielektr. Verlustfaktor bei 100 Hz / 1 MHz – IEC 250 80 ∙ 80 ∙1 – –<br />
Spez. Durchgangswiderstand Ω · cm IEC 93 80 ∙ 80 ∙1 – –<br />
Spez. Oberflächenwiderstand Ω IEC 93 80 ∙ 80 ∙1 – –<br />
Elektr. Durchschlagfestigkeit K20 / P50 kV / mm IEC 243 / 1 d = ( 0,6 - 0,8 ) – –<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung A – IEC 112 ≥15 ∙ ≥ 15 ∙ 4 – –<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung B – IEC 112 ≥15 ∙ ≥ 15 ∙ 4 – –<br />
29 Viskositätszahl , Lösung 0,005 g /ml Phenol /<br />
1,2-Dichlorbenzol (1 :1)<br />
30 Erfahrungswerte <strong>für</strong> Teile, <strong>die</strong> in jahrelangem Gebrauch wiederholt<br />
einige Stunden <strong>die</strong>se Temperatur aushalten müssen, materialgerechte<br />
Formgebung und Verarbeitung vorausgesetzt<br />
31 Platte mit Bandanschnitt, Maße (150 x 150 x 3) mm,<br />
längs = in Fließrichtung, quer = quer hierzu
Verstärkte Marken Verstärkte Marken mit verbesserter Fließfähigkeit<br />
S 4090 G2 S 4090 G4 S 4090 G6 S 4090 G4 High Speed S 4090 G6 High Speed<br />
( PBT+ ASA ) ( PBT+ ASA ) ( PBT+ ASA ) ( PBT+ ASA ) ( PBT+ ASA )<br />
1,31 1,39 1,47 1,38 1,48<br />
GF10 GF20 GF30 GF20 GF30<br />
105 105 105 94 92<br />
n, c, bk n, c, bk n, c, bk n, bk n, bk<br />
0,4 0,4 0,4 0,4 0,4<br />
0,2 0,2 0,2 0,2 0,2<br />
M M M M M<br />
220 - 225 220 - 225 220 - 225 220 - 225 220 - 225<br />
35 23 16 42 22<br />
250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275 250 - 275<br />
60 - 100 60 - 100 60 - 100 60 - 100 60 - 100<br />
0,46 / 0,85 0,16 / 0,82 0,1 / 0,75 – –<br />
270 / 80 270 / 80 270 / 80 – –<br />
– 0,43 / 0,74 0,29 / 0,75 0,41 / 0,80 0,27/ 0,80<br />
94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB 94HB / 94HB<br />
+ + + – –<br />
4.500 6.900 9.700 6.900 9.600<br />
75* 100* 125* 10* 120*<br />
– / 2,9* – / 2,5* – / 2,2* – / 2,2* – / 2,1*<br />
3.300 4.700 6.700 – –<br />
119 151 183 – –<br />
45 55 59 42 50<br />
6 7 9 6 7<br />
< 5 < 5 < 5 – –<br />
– – – – –<br />
140 153 164 – –<br />
105 160 175 178 187<br />
190 205 210 210 215<br />
170 170 170 160 170<br />
110 / 140 110 / 140 110 / 140 – –<br />
5,5 4 3 – –<br />
0,27 0,28 0,29 – –<br />
1,5 1,5 1,5 – –<br />
3,6 / 3,4 3,7 / 3,6 3,8 / 3,7 – –<br />
0,003 / 0,021 0,003 / 0,019 0,003 / 0,018 – –<br />
2 ∙ 10 15 2 ∙ 10 15 3 ∙ 10 15 – –<br />
10 14 10 14 10 14 – –<br />
117 96 95 – –<br />
CTI 375-0,1 CTI 450-0,2 CTI 500-0,2 325 325<br />
CTI 125 M-0 CTI 125 M-0 CTI 125 M-0 – –<br />
59
60<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
Ultradur ® Nomenklatur<br />
Die Handelsprodukte sind mit den Buchstaben B oder<br />
S und einer vierstelligen Zahl benannt.<br />
Ultradur ® B = PBT oder PBT + PET<br />
Ultradur ® S = PBT + ASA<br />
Der Buchstabe hinter der Zahl bezeichnet Verstärkungs- oder<br />
Füllstoffe:<br />
G = Glasfasern<br />
K = Glaskugeln<br />
M = Mineral<br />
Die Zahl dahinter <strong>die</strong> ungefähren Zusatzmengen, z. B.:<br />
2 = 10 Massenanteile<br />
4 = 20 Massenanteile<br />
6 = 30 Massenanteile<br />
10 = 50 Massenanteile<br />
Suffices weisen auf besondere Eigenschaften hin, z. B.:<br />
FC = geeignet <strong>für</strong> Anwendungen in Kontakt mit Lebensmitteln<br />
gemäß besonderer Bescheinigung<br />
High Speed = besonders hohe Fließfähigkeit<br />
HR = erhöhte Hydrolysebeständigkeit<br />
LS = mit bestimmten Lasern markierbar<br />
LT = mit bestimmten Lasern durchstrahlbar
Gefärbte Einstellungen sind gekennzeichnet durch den Code <strong>für</strong> <strong>die</strong><br />
jeweilige Marke, gefolgt von der Farbangabe und einer drei- bis fünfstelligen<br />
Farbnummer:<br />
Beispiele:<br />
Ultradur ® B 4500 natur<br />
Ultradur ® B 4520 schwarz 110<br />
Ultradur ® B 4040 G10 High Speed schwarz 15029<br />
Ultradur ® B 4300 G4 schwarz 5110<br />
Ultradur ® B 4300 G6 ungefärbt<br />
Ultradur ® S 4090 G4 LS High Speed schwarz 15077<br />
61
62<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
5.3 Ultraform ®<br />
32 NB = nicht gebrochen<br />
33 Erfahrungswerte <strong>für</strong> Teile, <strong>die</strong> in jahrelangem Gebrauch wiederholt<br />
einige Stunden <strong>die</strong>se Temperatur aushalten müssen, materialgerechte<br />
Formgebung und Verarbeitung vorausgesetzt<br />
34 in Trafoöl<br />
Unverstärkte Marken<br />
Richtwerte <strong>für</strong> ungefärbte Produkte bei 23 °C Einheit Prüfvorschrift N2320 003 W2320 003<br />
Produktmerkmale<br />
Kurzzeichen – ISO 1043 POM POM<br />
Dichte g /cm3 ISO 1183 1,4 1,4<br />
Wasseraufnahme, Sättigung in Wasser bei 23 °C % ähnlich ISO 62 0,8 0,8<br />
Feuchtigkeitsaufnahme, Sättigung bei Normalklima 23 °C / 50 % r. F.<br />
Verarbeitung<br />
% ähnlich ISO 62 0,2 0,2<br />
Spritzgießen ( M ), Extrusion ( E ), Blasformen ( B ) – – M M<br />
Schmelztemperatur, DSC °C DIN 53 765 167 167<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 190 / 2,16 cm3 /10 min ISO 1133 7,5 25<br />
Schmelze-Fließrate MFR 190 / 2,16 g /10 min ISO 1133 8,8 29,4<br />
Massetemperaturbereich, Spritzgießen °C – 190 - 230 190 - 230<br />
Werkzeugtemperaturbereich<br />
Mechanische Eigenschaften<br />
°C – 60 -120 60 -120<br />
Zug-E-Modul MPa ISO 527-2 2.700 2.800<br />
Streckspannung ( v = 50 mm /min ) MPa ISO 527-2 65 65<br />
Bruchspannung ( v = 5 mm /min ) MPa ISO 527-2 – –<br />
Streckdehnung % ISO 527-2 9,4 7,5<br />
Nominelle Bruchdehnung / Bruchdehnung* % ISO 527-2 27 24<br />
Zug-Kriechmodul, 1.000 h MPa ISO 899-1 1.400 1.350<br />
Charpy-Schlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU 210 C 150 C<br />
Charpy-Schlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU 190 C 150 C<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA 6 5<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA 5,5 4<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 180 /A 6 5<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 180 /A 5,5 5<br />
Kugeldruckhärte H 358 /30 MPa ISO 2039 -1 145 145<br />
Kugeldruckhärte H 961/30<br />
Thermische Eigenschaften<br />
MPa ISO 2039 -1 – –<br />
Biegetemperatur unter Last 1,8 MPa ( HDT A ) °C ISO 75 -2 100 100<br />
Vicat-Erweichungstemperatur VST/ B / 50 °C ISO 306 150 150<br />
Max. Gebrauchsdauer, bis zu einigen Stunden 33 °C – 100 100<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs ( 23 - 55 °C ) 10 -5 Elektrische Eigenschaften<br />
/K DIN 53752 11 11<br />
Dielektrizitätszahl bei 100 Hz / 1 MHz – IEC 60250 3,8 / 3,8 3,8 / 3,8<br />
Dielektr. Verlustfaktor bei 100 Hz / 1 MHz 10 -4 IEC 60250 10 / 50 10 / 50<br />
Spez. Durchgangswiderstand Ω · m IEC 60093 10 13 10 13<br />
Spez. Oberflächenwiderstand Ω IEC 60093 10 13 10 13<br />
Elektr. Durchschlagfestigkeit K20 / K20 kV / mm IEC 60243-134 40 40<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung A – IEC 60112 600 600<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung B – IEC 60112 600 600
Verstärkte Marken Schlagzäh modifizeirte Marken<br />
N2200 G53 N2720 M210 N2650 Z2 LEV N2650 Z4 LEV<br />
POM-GF25 POM-M10 POM + PUR POM + PUR<br />
1,58 1,48 1,37 1,35<br />
0,9 0,8 0,8 0,8<br />
0,15 0,2 0,2 0,2<br />
M M M M<br />
168 166 167 167<br />
4 7 7,5 7<br />
5,5 8,8 8,5 8,1<br />
190 - 230 190 - 230 190 - 215 190 -215<br />
60 -120 60 -120 60 - 80 60 - 80<br />
8.800 4.000 1.900 1.500<br />
– 63 52 45<br />
130 – – –<br />
– 6,5 13 16<br />
3* 18 48 40<br />
5.800 – 700 500<br />
55 C 85 C NB 32 NB 32<br />
60 C 80 C 290 C 270 C<br />
9 3,5 12 15<br />
8,5 3,5 7 8<br />
9 – 10 12<br />
9 – 7 7<br />
– 145 105 80<br />
190 – – –<br />
163 115 80 80<br />
160 150 140 130<br />
110 100 100 100<br />
4 8 13 13<br />
4 / 4 3,9 / 3,8 4,1 / 3,9 4,3 / 4,2<br />
40 / 70 50 / 60 80 / 120 120 / 170<br />
10 12 10 12 10 12 10 11<br />
10 14 10 14 10 14 10 14<br />
43 40 34 32<br />
600 600 600 600<br />
600 600 600 600<br />
63
64<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
Ultraform ® Nomenklatur<br />
Die Ultraform ® Handelsmarken sind durch Buch-<br />
staben und Zahlen gekennzeichnet.<br />
1. Stelle (Buchstabe):<br />
Fließfähigkeit<br />
H = geringste Fließfähigkeit = niedrigster Fließindex<br />
Z = höchste Fließfähigkeit = höchster Fließindex<br />
2. 5. Stelle ( Ziffern):<br />
Ziffern zur Charakterisierung der Zusammensetzung<br />
des Polymeren.<br />
6. Stelle:<br />
„X“ an <strong>die</strong>ser Stelle bedeutet „Einführungsprodukt“.<br />
7. Stelle (Buchstabe):<br />
Art der verwendeten Füllstoffe / Zäh modifier oder Additive<br />
E = zähmodifiziert mit Kautschuk<br />
G = Glasfasern<br />
K = Kreide<br />
L = Leitfähigkeitsruß<br />
M = Mineral<br />
P = Spezialgleitmittel<br />
U = UV-stabilisiert<br />
Z = zähmodifiziert mit thermo plastischem Polyurethan<br />
8. Stelle ( Ziffer):<br />
Konzentration der durch <strong>die</strong> 7. Stelle definierten Füllstoffe oder<br />
Zähmodifier. Ziffern von 1 bis 9; steigende Zahl bedeutet höherer<br />
Gehalt.<br />
9. bis 14. Stelle (Buchstaben oder Ziffern):<br />
Weitere Produktmodifikation oder Ausrüstung.<br />
LEV = geruchsarm
Beispiele<br />
Beispiel 1<br />
Ultraform ® N2320 003<br />
N = Fließfähigkeit<br />
2320 = schnell erstarrendes Standardprodukt<br />
003 = Entformungshilfe<br />
Beispiel 2<br />
Ultraform ® W2320 U035 LEV<br />
W = Fließfähigkeit<br />
2320 = schnell erstarrendes Standardprodukt<br />
U035 = UV-Stabilisierung + Entformungshilfe<br />
LEV = geruchsarm<br />
Beispiel 3<br />
Ultraform ® N2200 G53<br />
N = Fließfähigkeit<br />
2200 = Produktzusammensetzung<br />
G = Glasfaser<br />
5 = ca. 25 % Glasfasern<br />
3 = Entformungshilfe<br />
Beispiel 4<br />
Ultraform ® N2650 Z6<br />
N = Fließfähigkeit<br />
2650 = Produktzusammensetzung<br />
Z = zähmodifiziert mit thermoplastischem Polyurethan<br />
6 = ca. 30 % thermoplastisches Polyurethan<br />
65
66<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
5.4 Ultrason ®<br />
35 Viskositätszahl,<br />
Lösung 0,01 g /ml Phenol /<br />
1,2-Dichlorbenzol (1 :1)<br />
36 NB = nicht gebrochen<br />
Unverstärkte Marken<br />
Richtwerte <strong>für</strong> ungefärbte Produkte bei 23 °C Einheit Prüfvorschrift E 2010 E 3010<br />
Produktmerkmale<br />
Kurzzeichen – ISO 1043 PESU PESU<br />
Dichte, Schüttdichte* g /cm3 ISO 1183 1,37 1,37<br />
Viskositätszahl 35 cm3 /g ISO 1628 56 66<br />
Einfärbung: natur ( n ), gefärbt ( c ), schwarz ( bk ) – – n, c n<br />
Wasseraufnahme, Sättigung in Wasser bei 23 °C % ähnlich ISO 62 2,2 2,2<br />
Feuchtigkeitsaufnahme, Sättigung bei Normalklima 23 °C / 50 % r. F.<br />
Verarbeitung<br />
% ähnlich ISO 62 0,8 0,8<br />
Spritzgießen ( M ), Extrusion ( E ), Blasformen ( B ) – – M, E, B M, E, B<br />
Glasübergangstemperatur, DSC ( 10 °C / min ) °C ISO 11357-1/-2 225 228<br />
Schmelze-Volumenrate MVR 360 °C / 10 kg cm3 /10 min ISO 1133 70 35<br />
Massetemperaturbereich, Spritzgießen °C – 340 -390 350 -390<br />
Werkzeugtemperaturbereich, Spritzgießen °C – 140 -180 140 -180<br />
Verarbeitungsschwindung, parallel % ISO 294 0,82 0,85<br />
Verarbeitungsschwindung, senkrecht<br />
Werkstoffkennwerte zum Brennverhalten<br />
% ISO 294 0,86 0,90<br />
Prüfung nach UL-Standard bei d = 1,6 mm Dicke Klasse UL 94 V - 0 V - 0<br />
Prüfung nach UL-Standard bei d = 3,2 mm Dicke<br />
Mechanische Eigenschaften<br />
Klasse UL 94 V - 0 V - 0<br />
Zug-E-Modul MPa ISO 527-2 2.700 2.700<br />
Streckspannung ( v = 50 mm /min ), Bruchspannung ( v = 5 mm /min )* MPa ISO 527-2 90 90<br />
Streckdehnung ( v = 50 mm /min ), Bruchdehnung ( v = 5 mm /min )* % ISO 527-2 6,7 6,7<br />
Zug-Kriechmodul, 1.000 h, Dehnung ≤ 0,5 %, + 23 °C MPa ISO 899-1 2.700 2.700<br />
Charpy-Schlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU NB 36 NB 36<br />
Charpy-Schlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eU NB 36 NB 36<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA 6,5 7,5<br />
Charpy-Kerbschlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 179 /1eA 7 7,5<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit + 23 °C kJ /m2 ISO 180 /A 6,5 7,5<br />
Izod-Kerbschlagzähigkeit - 30 °C kJ /m2 ISO 180 /A 7 7<br />
Kugeldruckhärte H 358 /30 MPa ISO 2039 -1 154 154<br />
Kugeldruckhärte H 961/30<br />
Thermische Eigenschaften<br />
MPa ISO 2039 -1 – –<br />
Biegetemperatur unter Last 1,8 MPa ( HDT A ) °C ISO 75 -2 205 207<br />
Max. Gebrauchstemperatur, bis zu einigen Stunden 37 °C – 220 220<br />
Relativer Temperaturindex bez. auf 50 % Zugfestigkeitsabfall nach 20.000 h °C UL 746B 190 190<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs ( 23 - 80 °C ) 10 -4 /K ISO 11359 -1 /-2 0,52 0,52<br />
Thermischer Längenausdehnungskoeffizient, längs ( 140 / 180 °C ) 10 -4 Elektrische Eigenschaften<br />
/K ISO 11359 -1 /-2 - / 0,59 - / 0,59<br />
Dielektrizitätszahl bei 100 Hz / 1 MHz – IEC 60250 3,9 / 3,8 3,9 / 3,8<br />
Dielektr. Verlustfaktor bei 100 Hz / 1 MHz 10 -4 IEC 60250 17/ 140 17/ 140<br />
Spez. Durchgangswiderstand Ω · m IEC 60093 > 1013 > 1013 Spez. Oberflächenwiderstand Ω IEC 60093 > 1014 > 1014 Elektr. Durchschlagfestigkeit K20 / K20 kV / mm IEC 60243-1 37 34<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung A – IEC 60112 125 125<br />
Vergleichszahl der Kriechwegbildung CTI, Prüflösung B<br />
Optische Eigenschaften<br />
– IEC 60112 125 125<br />
Brechzahl ( Prüfkörperdicke = 1 mm ) – – 1,65 1,65<br />
Lichttransmissionsgrad ( Prüfkörperdicke = 2 mm ) % ASTM D 1003 88 88<br />
37 Erfahrungswerte <strong>für</strong> Teile, <strong>die</strong> in jahrelangem Gebrauch wiederholt<br />
einige Stunden <strong>die</strong>se Temperatur aushalten müssen, materialgerechte<br />
Formgebung und Verarbeitung vorausgesetzt
Verstärkte Marken<br />
S 2010 E 2010 G4 E 2010 G6 S 2010 G4 S 2010 G6<br />
PSU PESU-GF20 PESU-GF30 PSU -GF20 PSU-GF30<br />
1,24 1,5 1,6 1,38 1,49<br />
63 56 56 63 63<br />
n, bk n, bk n, bk n, bk n<br />
0,8 1,6 1,6 0,7 0,6<br />
0,3 0,6 0,6 0,2 0,2<br />
M, E, B M, E M, E M, E M, E<br />
187 225 225 187 187<br />
90 29 25 40 30<br />
330 -390 350 -390 350 -390 350 - 390 350 -390<br />
120 -160 150 -190 150 -190 130 -180 130 -180<br />
0,68 0,36 0,28 0,31 0,29<br />
0,72 0,61 0,58 0,52 0,46<br />
HB V - 0 V - 0 V -1 V -1<br />
V-2 V - 0 V - 0 V - 0 V - 0<br />
2.600 7.300 10.000 6.800 9.400<br />
75 125 * 140 * 110 * 120 *<br />
5,7 2,5 * 1,9 * 2,2 * 1,7 *<br />
2.500 5.600 8.300 6.000 8.300<br />
NB 36 47 42 45 40<br />
NB 36 45 45 45 40<br />
5,5 6,5 8 7 7<br />
6 6,5 8 7,5 7,5<br />
5 6,5 8 7 7<br />
6 6,5 8 7 7<br />
135 – – – –<br />
– 205 224 170 193<br />
167 220 220 183 183<br />
180 220 220 180 180<br />
155 180 190 160 160<br />
0,53 0,20 0,15 0,26 0,22<br />
0,6 /- - / 0,23 - / 0,17 0,28/- 0,25/-<br />
3,1 / 3,1 4,2 /4,2 4,3 /4,3 3,5 /3,5 3,7/3,7<br />
8 / 64 20 /100 20 /100 10/60 10/60<br />
> 10 13 > 10 13 > 10 13 > 10 13 > 10 13<br />
> 10 14 > 10 14 > 10 14 > 10 14 > 10 14<br />
40 37 37 46 45<br />
125 125 125 125 125<br />
125 125 125 125 125<br />
1,63 – – – –<br />
89 – – – –<br />
67
68<br />
5 | Sortimentsübersicht<br />
Ultrason ® Nomenklatur<br />
Die Ultrason ® Typen sind durch Buchstaben und Zahlen<br />
gekennzeichnet.<br />
E 2 0 1 0 G 6<br />
1. Stelle 2. Stelle 3. Stelle 4. Stelle 5. Stelle 6. Stelle 7. Stelle<br />
1. Stelle ( Buchstabe ):<br />
Polymertyp<br />
E = Polyethersulfon ( PESU )<br />
S = Polysulfon ( PSU )<br />
P = Polyphenylsulfon ( PPSU )<br />
2. Stelle ( Ziffer ):<br />
1 … = niedrigste Viskosität<br />
6 … = höchste Viskosität<br />
6. Stelle ( Buchstabe ):<br />
P = Flocken- oder Pulverform<br />
G = Glasfaser<br />
C = Kohlefaser<br />
7. Stelle ( Ziffer ):<br />
Konzentration ggf. vorhandener Verstärkungs- oder Füllstoffe<br />
2 = 10 % Massenanteil<br />
4 = 20 % Massenanteil<br />
6 = 30 % Massenanteil
70<br />
6 | Übersicht Produkte und<br />
Schaumstoffe<br />
Basotect ® ( MF )<br />
E-Por ®<br />
Neopolen ® ( EPE, EPP )<br />
Neopor ® ( EPS )<br />
Palusol ®<br />
Styrodur ® c ( XPS )<br />
Styropor ® ( EPS )<br />
Peripor ® ( EPS )<br />
Branchen<br />
Biologisch abbaubare <strong>Kunststoffe</strong><br />
ecoflex ®<br />
ecovio ®<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong><br />
ultradur ® ( PBT )<br />
ultraform ® ( PoM )<br />
ultramid ® ( PA )<br />
ultramid ® <strong>für</strong> Extrusion<br />
ultramid ® <strong>für</strong> Spinnpolymere<br />
ultrason ® ( PSu, PESu, PPSu )<br />
Polyurethane<br />
Styrol-<strong>Kunststoffe</strong><br />
Fahrzeugbau Elektrotechnik Verpackungen
Spiel, Sport und<br />
Freizeit<br />
Haushalt Maschinenbau Bau Medizintechnik Solarthermie &<br />
Photovoltaik<br />
71
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E/E-Industrie – Publikationen<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Automobil</strong>-<strong>Elektrik</strong> – Produkte, Anwendungen, Richtwerte<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E/E-Industrie – Normen und Prüfverfahren<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E/E-Industrie – Produkte, Anwendungen, Richtwerte<br />
<strong>Technische</strong> <strong>Kunststoffe</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> E/E-Industrie – Poster (nicht als PDF )<br />
Zur Beachtung<br />
Die Angaben in <strong>die</strong>ser Druckschrift basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und<br />
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Eine Garantie bestimmter Eigenschaften oder <strong>die</strong> Eignung des Produktes <strong>für</strong><br />
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Alle hierin vorliegenden Beschreibungen, Zeichnungen, Fotografien, Daten, Verhältnisse,<br />
Gewichte u. Ä. können sich ohne Vorankündigung ändern und stellen nicht <strong>die</strong><br />
vertraglich vereinbarte Beschaffenheit des Produktes dar. Etwaige Schutzrechte sowie<br />
bestehende Gesetze und Bestimmungen sind vom Empfänger unseres Produktes in<br />
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