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Kunststoff Polyamide und Polyester für Schweißbauteile

| Redakteur: Katharina Juschkat

Für Kunststoffteile, die geschweißt werden, hat Lanxess für die Serienfertigung maßgeschneiderte Polyamide und Polyester entwickelt. Damit sollen die wichtigsten Fügeverfahren abgedeckt sein.

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Alle vier Polyamid 6-Typen sind mit 30 % Glasfasern verstärkt. Die Abkürzung XWP steht für „Xtreme Welding Performance“.
Alle vier Polyamid 6-Typen sind mit 30 % Glasfasern verstärkt. Die Abkürzung XWP steht für „Xtreme Welding Performance“.
(Bild: Lanxess)

Lanxess hat speziell für Kunststoffteile, die geschweißt werden, vier Polyamid 6- und zwei PBT-Compounds (Polybutylenterephthalat) entwickelt. Die neuen Materialien zielen vor allem auf Anwendungen unter der Motorhaube ab und sind für die Großserienfertigung optimiert. „Sie werden Anforderungen wie höhere Motorraumtemperaturen, höhere Innendrücken bei Hohlkörpern und dem Trend zu kleineren Bauräumen gerecht“, erläutert Frank Krause, Experte für Fügetechnologien bei Lanxess.

Höhere Schweißnahtfestigkeiten

Durethan BKV 30 XWP, BKV 30 XWP HV und BKV 30 XWP XT wurden für das Heizelement-, Infrarot(IR)- und Vibrationsschweißen, Durethan BKV 30 XWP LT für das Laserdurchstrahlschweißen entwickelt. Alle vier Polyamid 6-Typen sind mit 30 % Glasfasern verstärkt. Die Abkürzung XWP steht für „Xtreme Welding Performance“.

Durethan BKV 30 XWP erfüllt beim IR-, Vibrations- und Heizelementschweißen höhere Anforderungen in puncto Prozesssicherheit, Schweißnahtfestigkeit und -beständigkeit. Seine Biegefestigkeit ist etwas höher als beim Standard-Polyamid 6 Durethan BKV 30 H2.0. Potenzielle Anwendungen sind zum Beispiel Luftansaugkrümmer und -module.

Ein Vorzug von Durethan BKV 30 XWP HV (High Viscosity) ist seine im Vergleich zu BKV 30 XWP höhere Schmelzezähigkeit. Dies zahlt sich besonders beim Vibrations- und Heizelementschweißen aus, weil sich das Verarbeitungsfenster beider Verfahren verbreitert. „Das Compound ergibt mechanisch sehr feste Schweißnähte“, erklärt Krause. „So verbesserte sich mit ihm zum Beispiel die Berstdruckfestigkeit von Luftansaugmodulen für zwei Vier-Zylindermotoren im Vergleich zu entsprechenden Pendants aus einem Standard-Polyamid 6 mit 30 % Glasfasern um über 16 % bei dem einen Modul und bei dem anderen um fast 40 %.“

Bis 200 °C langzeitstabil

Das hitzestabilisierte Durethan BKV 30 XWP XT (Xtreme Temperature) lässt sich bei Dauergebrauchstemperaturen bis rund 200 °C einsetzen. Krause erläutert: „Das Hochleistungspolyamid ist unserer Kenntnis nach mit seiner hohen Schweißnahtfestigkeit nach Alterung – sowohl bei Raumtemperatur als auch ‚motorraumtypischer‘ Hitze – eine Rarität im Markt.“ Die Schmelzeviskosität ist mit der von Durethan BKV 30 XWP HV vergleichbar. Denkbare Anwendungen sind unter anderem Ladeluft- und Ansaugrohre sowie Hohlkörper im Ölkreislauf.

Durethan BKV 30 XWP LT (Laser Transparency) weist in dem Wellenlängenbereich, der für das Laserdurchstrahlschweißen üblich ist, eine erhöhte Laserlichttransmission auf. „Sie sorgt für einen hohen und schnellen Wärmeeintrag in den Fügebereich, was einer wirtschaftlichen Fertigung zu Gute kommt“, sagt Krause. Das neue Polyamid wird naturfarben und in einer speziellen schwarzen Einfärbung angeboten. Mögliche Anwendungen sind Gehäuse für Öl-, Airbag- und andere Sensoren, Gehäuse, die mit einem Deckel verschweißt werden, und Hohlkörper mit komplexer, mechanisch empfindlicher Innengeometrie wie Luftsammler.

Hydrolysestabilisiert und lasertransparent

„Pocan B3235 HR LT ist hydrolysestabilisiert und eignet sich vor allem für Motorraumbauteile, die unempfindlich gegen Hitze und Feuchte sein müssen“, erklärt Joachim Morick, Produktentwickler für Pocan.
„Pocan B3235 HR LT ist hydrolysestabilisiert und eignet sich vor allem für Motorraumbauteile, die unempfindlich gegen Hitze und Feuchte sein müssen“, erklärt Joachim Morick, Produktentwickler für Pocan.
(Bild: Lanxess)

Die PBT-Compounds Pocan B3235 LT und B3235 HR LT wurden ebenfalls an das Laserdurchstrahlschweißen angepasst. Sie sind naturfarben und in einer für das Nah-Infrarot lasertransparenten Schwarzeinfärbung verfügbar. „Pocan B3235 HR LT ist hydrolysestabilisiert und eignet sich vor allem für Motorraumbauteile, die unempfindlich gegen Hitze und Feuchte sein müssen“, erklärt Joachim Morick, Produktentwickler für Pocan. „Wir sehen zum Beispiel gute Einsatzchancen bei Gehäusekomponenten für Steuerungsgeräte wie elektronische Parkbremsen, die durch Laserschweißen zusammengefügt werden.“ Im Vergleich zu Pocan B3233 HR ist die Lasertransmission im Wellenlängenbereich von 800 Nanometer bis 1200 Nanometer, der für das Laserschweißen relevant ist, mehr als doppelt so hoch. Für laserschweißbare PBT-Bauteile, die nicht hohen Temperaturen und Feuchtigkeit ausgesetzt sind, ist Pocan B3235 LT Material der Wahl. Es ist fast doppelt so lasertransparent wie das Standard-PBT Pocan B3235. (kj)

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