Düsseldorf, 15. Oktober 2024 – Envalior erweitert die Leistungsfähigkeit seiner Tepex® endlosfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoffe. Diese Produkte stehen den Kunden nun mit Matrices aus Polyetherimid (PEI), Polyphenylensulfid (PPS), Polyamid 4.6 und 4.10 (PA4.6 und PA4.10) sowie thermoplastischen Copolyester Elastomeren (TPC-E) zur Verfügung. Envalior präsentiert das neue Composite-Sortiment auf dem Messestand der Fakuma 2024 in Halle B4, Nummer 4302.
"Die neuen Strukturwerkstoffe weisen die typischen Festigkeiten von Spezial- und Hochleistungsverbundwerkstoffen auf. Daraus ergeben sich attraktive neue Anwendungsgebiete – zum Beispiel im Mechanisch- und Gerätebau, in der Laufschuhproduktion und im Flugzeugbau oder spezielle Anwendungen in Automobilbau wie Strukturbauteile der Karosserie", erklärt Dr. Lisa Tölle, Material Entwicklerin bei der Envalior Tochter Bond-Laminates, die Tepex® herstellt.
Stabil bei hohen Temperaturen, dennoch schwer entflammbar und rauchgasarm
Die Verbundwerkstoffe auf Basis von PEI und PPS weisen dank ihrer Matrixpolymere eine hervorragende mechanische Festigkeit und Steifigkeit auf, die auch bei großer Hitze kaum beeinträchtigt werden. So betragen die Wärme- Durchbiegung Temperaturen (HDT, DIN EN ISO 75-1,-2,-3) 210 °C bzw. 275 °C. Darüber hinaus sind die Verbundwerkstoffe sehr chemikalienbeständig. Beide Matrixmaterialien sind von Natur aus schwer entflammbar und kaum entflammbar. Darüber hinaus stoßen sie im Brandfall kaum giftige Substanzen und Rauchgase aus, die die Sicht einschränken. Folglich erwartet Envalior, dass diese beiden Verbundwerkstoffe – sowie ihre Matrizen – den aktuellsten Industriestandards für Komponenten in Flugzeugen und Eisenbahnen entsprechen. Dazu gehören die europäische Norm DIN 45545 zum Brandschutz in Eisenbahn Fahrzeugen, der US-Brandtest FAR 25.853 (Federal Aviation Regulations) zur Entflammbarkeit von Werkstoffen für Flugzeuge sowie die Airbus-Norm ABD0031, die Aspekte wie die Toxizität und Dichte von Rauchgasen prüft. "Mögliche Anwendungen könnten daher Komponenten in Flugzeugen und Eisenbahn wie Rückenlehnen, Sitzschalen, Deckel von Gepäckräumen oder Tischstrukturen sein", sagt Tölle.
PEI ist ein etabliertes Material im 3D-Druck. So lassen sich auch die neuen Verbundwerkstoffe auf Basis dieser Thermoplaste problemlos mit diesem generativen Verfahren kombinieren. Geformte Produkte der Composites können mit Funktionen wie Rippen, Führungen oder Halterungen gedruckt und in Bauteile umgewandelt werden. "Bei den kleinen Produktionsvolumina, wie sie beispielsweise für die Branche der Luftfahrt typisch sind, ist das deutlich flexibler und kostengünstiger als die Investition in aufwendig konstruierte Werkzeuge für das Zurückjizieren von Einlegeteilen", erklärt Tölle.
Auf Basis von Rizinusöl
Weitere Varianten der neuen Composites basieren auf dem PA4.10 EcoPaxx® von Envalior. Ihr CO₂-Fußabdruck ist rund 50 Prozent kleiner als der vergleichbarer fossiler Polyamid 66-Typen. Ihre Matrix besteht zu rund 70 Prozent aus Rohstoffen, die ressourcenschonend aus Rizinusöl gewonnen werden und damit nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen. Gleichzeitig sind ihre mechanischen Eigenschaften um etwa 10 bis 20 Prozent höher als die von Polyamid 6 oder 66. Weitere Stärken der Verbundwerkstoffe sind ihre hohe Kratzfestigkeit, geringe Absorption von Wasser und gute Fließfähigkeit der Schmelze. "Damit eignen sie sich für die Herstellung von hochsteifen, hochbelastbaren, wärmeexponierten Gehäusen mit dekorativer, strapazierfähiger Oberfläche und filigraner Festigkeit", erklärt Tölle.
Verschleißfest und geringe Reibung, auch bei hohen Temperaturen
Die neuen Verbundwerkstoffe mit einer Matrix aus dem PA4.6 Stanyl® von Envalior weisen bei Betriebstemperaturen von bis zu 220 °C hervorragende mechanische Eigenschaften auf. Insbesondere sind die Produkte sehr widerstandsfähig gegen Verschleiß und Abrieb und weisen eine geringe Reibung auf. Sie eignen sich daher ideal für die Herstellung von beweglichen Teilen. "Wir sehen großes Anwendungspotenzial in der Metallsubstitution in Getriebekomponenten wie Zahnrädern, Aktuatoren und Spulen", sagt Tölle.
Elastomere mit breitem Härte
Die Verbundwerkstoffe auf Basis von TPC-E aus der Arnitel® Produktreihe von Envalior sind insbesondere für Anwendungen bei der Herstellung von Sportartikeln, wie Komponenten für Schuhsohlen, vorgesehen. Ihre Matrizen decken ein breites Härte Spektrum ab, mit Shore-Härten von 74D über 55D bis 33D. Zu den Vorteilen der Verbundwerkstoffe gehören ihre hohe Thermisch Stabilität und ihre weitgehend gleichbleibende mechanische Eigenschaften über ein breites Temperatur Spektrum von -45 bis 150 °C, wie z. B. hohe Zugfestigkeit Festigkeit und Abrieb Widerstand. Obwohl die neuen Verbundwerkstoffe elastomere Eigenschaften haben, lassen sie sich als Thermoplast leicht recyceln. So können z.B. gebrauchte Bauteile zerkleinert und zu Recompounds verarbeitet werden.
Die härteren, kohlenstofffaserverstärkten Verbundvarianten eignen sich sehr gut für den Einsatz in sogenannten Power Plates, zum Beispiel für Laufschuhe. Dahinter befinden sich Zwischensohlenelemente aus einer thermogeformten Verbundplatte mit hoher Elastizität, die mit stoßdämpfenden Schaumschichten kombiniert wird.
Auch kohlenstofffaserverstärkte Produkttypen
Allen neuen Verbundwerkstoffen sind mit durchgehenden Glasfaser- und durchgehenden Kohlefaserverstärkungen erhältlich. Die Carbon-Varianten haben noch bessere mechanische Eigenschaften, wie z.B. deutlich höhere Zugfestigkeit Moduli und Biegefestigkeit Festigkeit.
Synergien erfolgreich nutzen
Das Tepex®Geschäft ist Teil des Geschäftsbereichs Specialty Materials von Envalior, der auch für leistungsstarke Thermoplaste wie EcoPaxx®, Stanyl®, Arnitel® und Xytron® (PPS) zuständig ist. "Die Entwicklung der neuen Tepex®Varianten mit selbst produzierten Matrixmaterialien zeigt die Synergien, die sich aus dem breiten Spektrum an Hochleistungs-Thermoplaste im Geschäftsbereich Specialty Materials für die Entwicklung innovativer Produkte ergeben", so Tölle.
Die Fakuma findet vom 15. bis 19. Oktober 2024 auf dem Messegelände Friedrichshafen statt. Sie finden den Stand von Envalior in Halle B4, Nummer 4302.
Weitere Informationen zu den Produkte und Dienstleistungen von Envalior finden Sie unter www.envalior.com/en-us/products/tepex.html.
Tepex® ist jetzt auch mit Matrizen aus Polyetherimid, Polyphenylensulfid, Polyamid 4.6 und 4.10 sowie thermoplastischen Copolyester Elastomeren erhältlich.
Foto: Envalior
Über Envalior
Envalior ist ein weltweit führender Anbieter von Engineering Materials mit über 4.000 Mitarbeitern weltweit. Sie entstand 2023 durch den Zusammenschluss von LANXESS Performance Materials und DSM Engineering Materials. Mit einer langen Erfolgsbilanz kundenorientierter Innovationen ist Envalior auf die Entwicklung nachhaltiger und leistungsstarker Materialien spezialisiert. Zu den Fokusmärkten gehören Automobilindustrie, New Mobility, Elektronik & Elektrik sowie Konsumgüter. Weitere Informationen finden Sie unter www.envalior.com.
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Candace Roulo
