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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2015

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2015

WERKSTOFFTECHNIK

WERKSTOFFTECHNIK Allrounder-Qualitäten beweisen Faserverstärkte Thermoplaste für den anspruchsvollen Metallersatz Langfaserverstärkte Thermoplaste sind wahre Alleskönner. Aufgrund ihres exzellenten Eigenschaftsportfolios eignen sie sich perfekt für anspruchsvollste Anwendungen in den verschiedensten Bereichen, zum Beispiel von der Automobilindustrie über die Gebäudetechnik bis hin in den Sport. Langfaserverstärkte Thermoplaste (LFT) sind vor allem für den anspruchsvollen Metallersatz geeignet. Trotz geringem Gewicht bieten sie metallähnliche Festigkeiten. Der Grund für diese außergewöhnliche Eigenschaftenpaarung sind die langen Fasern, die im fertigen Bauteil ein Faserskelett bilden, welches die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffes steigert. So werden außerordentlich hohe Steifigkeitsund Festigkeitswerte erzielt, die deutlich über jenen von kurzfaserverstärkten Thermoplasten liegen. Die Langfasertechnologie bietet noch weit mehr. Die thermischen Eigenschaften der Werkstoffe zeigen bei tiefen oder hohen Temperaturen eine markant bessere Performance. Die polyamidspezifischen Eigenschaften wie Chemikalienbeständigkeit oder Oberflächenqualität werden dabei nicht beeinträchtigt. Dadurch können mit diesen Werkstoffen von EMS-Grivory Bauteile realisiert werden, die beispielsweise hohen thermomechanischen Belastungen standhalten und gleichzeitig eine exzellente Oberflächenqualität aufweisen müssen. Zusätzlich reduzieren die langen Fasern das Kriechen und erhöhen die Dimensionsstabilität. Zuverlässig auch bei Dauerbelastung Die ausgezeichneten Eigenschaften der Langfaserverstärkung zeigen sich exemplarisch beim Gehäuse des Volvo-Heckklappenantriebs der Firma Oechsler, die das Bauteil aus Grivory GVL-5H fertigt. Der Heckklappenantrieb stellt die sichere und zuverlässige Kraftübertragung der Antriebselemente zur Heckklappe des Autos sicher. Wechselnde Temperaturen und Feuchtigkeitsgrade machen dem teilaromatischen Polyamid nichts aus, schnelle Belastungsspitzen werden durch die Langfaserverstärkung problemlos aufgefangen. Auch zeigt das langfaserverstärkte Produkt auch praktisch kein Kriechen oder Nachgeben unter Dauerbelastung. Grivory GVL-5H garantiert somit die reibungslose Funktion des Bauteils. Tiefes Gewicht, hohe Konstanz Ein Spiegelfuß für LKWs ist eine weitere Anwendung, bei der die exzellenten Eigenschaften der Langfaserverstärkung zum Tragen kommen. Die zunehmende Größe der Außenspiegel erhöht die Belastungen auf die tragenden Elemente. Das Bauteilgewicht soll aber trotzdem auf gewohnt niedrigem Niveau von Kunststofflösungen 30 Der Konstrukteur 7-8/2015

WERKSTOFFTECHNIK NEWSLETTER 01 Das Bodeneinbaugehäuse der Außenleuchte bietet ein Vielfaches der geforderten Druckfestigkeiten bleiben – perfekte Voraussetzungen für Grilon TSGL-40/4. Der Werkstoff widersteht auch langfristig den Dauerbelastungen durch das Gewicht der Spiegel (niedriges Kriechen) und durch die Fahrtvibrationen (Dauerschwingfestigkeit). Zudem zeigt er trotz hoher Steifigkeit eine gute Dämpfung. Hart im Nehmen Bei einer Anwendung des Architekturbeleuchtungsspezialisten Erco stellt ein weiterer langfaserverstärkter Werkstoff von EMS- Grivory seine hohe Belastbarkeit unter Beweis. Die Gehäuse der Außenleuchte Tesis wurden bislang aus Metall gefertigt. Neben der Problematik des hohen Gewichtes hatte Erco vor allem mit Korrosion durch Bodenkontakt zu kämpfen, selbst bei Gehäusen aus Edelstahl. Gleichzeitig reduzierte sich Die langen Fasern reduzieren das Kriechen und erhöhen die Dimensionsstabilität die Wärmeentwicklung in den Gehäusen durch den zunehmenden Einsatz der LED- Technik. So lag es nahe, das Bodeneinbauund das Leuchtengehäuse der neuen Tesis- Generation aus Kunststoff zu fertigen. Da in 02 Der Steigbügel ermöglicht sicheren Halt, überträgt die dynamischen Lasten sehr gut und widersteht auch harten Schlägen der Praxis auch LKWs über die Außenleuchten fahren, war ein belastbarer Werkstoff erforderlich. Aufgrund der hohen Belastbarkeit, der hohen Kriechfestigkeit und der guten Verzugseigenschaften fiel die Wahl auf Grivory GVL-4H. Bei Tests wurden bei den Kunststoff-Gehäusen Druckfestigkeiten von 17 t gemessen, lediglich 5 t waren gefordert. Da die Leuchten bei den Kunden von Erco sehr gefragt sind und der Werkstoff die Erwartungen übertrifft, sind weitere Entwicklungen mit dem Material bereits im Gange. Fest im Sattel Auch im Reitsport kommen langfaserverstärkte Polyamide zum Einsatz. Ein neuer, hochbelastbarer Steigbügel wurde in Frankreich auf Basis von Grilon TSGL-0/4 entwickelt. Der Werkstoff kann die dynamischen Lasten im Springreiten an der unteren Kante sehr gut übertragen und widersteht auch harten Schlägen im Gelände. Neben einer erheblichen Gewichtsreduktion wird das Bauteil mit einem Elastomer umspritzt, das nach vorne sicheren Halt gibt, nach hinten aber jederzeit ein Herausrutschen des Stiefels zulässt. Bilder: EMS-Chemie AG www.emsgrivory.com Der E-Mail-Service für Konstruktions leiter und Konstrukteure, Entscheider in disziplinübergreifenden Konstruktions- und Entwicklungsprozessen im Maschinenbau und in der Elektrotechnik. Aktuelle Informationen rund um die Themen Antriebstechnik, Fluidtechnik, Automatisierungstechnik, CAD/CAM/PLM, Verbindungs- und Werkstofftechnik sowie Konstruktionselemente. Jeden Monat neu. erscheint monatlich Das Werkstoff-Sortiment Mittlerweile hat EMS-Grivory das Sortiment an langfaserverstärkten Polyamiden auf fünf Produktefamilien ausgedehnt: Grivory HT, Grivory GV, Grilamid L, Grilamid TR und Grilon TS. All diese Werkstoffe lassen sich auf handelsüblichen Spritzgießmaschinen verarbeiten und erlauben feine Bauteilstrukturen, die mit duroplastischen Kohlefasergeweben nicht darstellbar sind. Durch ihre außergewöhnlichen Eigenschaften sind sie prädestiniert für die anspruchsvollsten Anwendungen. Jetzt kostenlos anmelden! www.vfmz.com/newsletter

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