Federungselemente Anschlagelemente aus emissionsarmen Kunststoff

Anschlagelemente aus dem emissionsarmen POM Delrin 100PE von DuPont dämpfen den Aufprall, wenn die damit ausgestatteten, mechanisch verstellbaren Lenksäulen von ThyssenKrupp Presta die Endpunkte ihrer Längsverstellung erreichen.

Ausschlaggebend für die Werkstoffwahl waren die Einhaltung der sehr niedrigen Emissionsgrenzwerte, die einige deutsche Automobilhersteller für Anwendungen im Fahrzeuginnenraum setzen, sowie die stahlähnliche Federelastizität des Materials, das sich darüber hinaus durch seine schwingungsdämpfende Wirkung, seine hohe Kerbschlagzähigkeit und seine sehr guten Gleiteigenschaften auszeichnet.

Das spritzgegossene Anschlagelement aus Delrin 100PE nimmt mit Abmessungen von ca. 14 mm x 9 mm x 6 mm nur sehr wenig Bauraum ein. Von einem Niet gehalten gleitet es bei der Anpassung der Lenkradeinstellung in Führungsschienen aus Metall, bis es am Ende des Verstellbereichs auf die Begrenzung trifft.

Obwohl der damit verbundene Stoß je nach Situation sehr heftig ausfallen kann, reichen je zwei kleine, auf beiden Seiten des Anschlagelements angeordnete Federelemente dank der hohen Steifigkeit und Elastizität des Materials, um den Aufprall mechanisch ebenso wie akustisch zu dämpfen. Aufgrund der sehr guten Gleiteigenschaften der Delrin Polyacetale bleibt die Bewegung der Anschlagelemente in der Führungsschiene über die gesamte Fahrzeuglebensdauer hinweg nahezu unhörbar, weich und leichtgängig.

Dazu Ingo Weise, Projekteinkäufer bei ThyssenKrupp Presta: „Polyacetale bewähren sich schon länger als Dämpfungselemente im Lenksäulenbereich. Wir selbst haben in früheren Konstruktionen Delrin 100 in ähnlicher Funktion eingesetzt, das die konstruktiven Anforderungen erfüllt. In diesem speziellen Fall mussten wir jedoch besonders strenge Emissionsgrenzwerte einhalten. Darum haben wir gemeinsam mit DupPont eine Alternative gesucht, die erforderlichen Tests durchgeführt und letztendlich den Einsatz des neuen Delrin 100PE realisiert.“

Enge Toleranzen können eingehalten werden

Martin Elmer, Marketing Manager Injection Moulding bei Huber+Suhner, dem im schweizerischen Herisau ansässigen Zulieferer der Anschlagelemente, ergänzt: „Wir produzieren diese durch wechselnde Wanddicken gekennzeichneten Präzisionsteile in 16-fach-Heißkanalwerkzeugen und halten dabei enge Toleranzen von ±0,05 mm ein. Weil sich das neue emissionsarme Delrin 100PE in der Verarbeitung kaum von dem Typ 100P unterscheidet, konnten wir unsere Produktion in Zusammenarbeit mit den erfahrenen Anwendungstechnikern von DuPont in kurzer Zeit und ohne Kompromisse anpassen.“

Aufgrund der direkt und problemlos möglichen Umstellung der Verarbeitung und der bisherigen sehr guten Erfahrungen im Serieneinsatz plant ThyssenKrupp Presta, Delrin 100PE auch für weitere Automobilanwendungen dieser Art einzusetzen.

Die Kombination aus hoher Elastizität und Steifigkeit sowie die herausragenden Gleiteigenschaften machen Delrin Acetal-Homopolymere unter anderem zu einem Material der Wahl für Anwendungen, in denen ein geringes Gewicht gefordert ist und in denen Elemente hohe Kräfte, Verformungen und Schlagbeanspruchungen aufnehmen und sich dauerhaft leichtgängig und leise bewegen lassen müssen.

Ideal für Anwendungen im Kfz-Innenraum

Dazu Hans-Hermann Kirner, Leiter Materialentwicklung Kfz-Innenraum bei DuPont: „Getriebe und Verstellmechanismen sind ideale Einsatzfelder für Delrin. Angesichts der strengen Grenzen bezüglich der Emission flüchtiger Bestandteile, eignet sich Delrin 100PE sehr gut für Anwendungen im Kfz-Innenraum. Es erfüllt, ebenso wie die leichter fließenden Typen Delrin 300PE und 500PE, die Anforderungen der globalen Automobilindustrie bezüglich der Emission flüchtiger Substanzen während der Verarbeitung sowie im Einsatz. Von SGS Institut Fresenius entsprechend VDA 275 durchgeführte Tests ergaben für allen drei Typen Emissionen unter 2 mg/kg, während ihre Festigkeit, Steifigkeit, Schlagzähigkeit, Kriech- und Ermüdungsbeständigkeit auf dem Niveau herkömmlicher Typen liegen.“

Seit kurzem bietet DuPont mit Delrin 127UVE, 327UVE und 527UVE auch UV-stabilisierte Typen seiner emissionsreduzierten Polyacetale für Automobil-Innenraumanwendungen an. (jv)

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