Sie fordern je nach Fahrzeugart bei den Stickoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen sowie den Rußpartikeln deutliche Reduktionen. Um die neuen Grenzwerte einhalten zu können, setzt die Automobilindustrie auf die Niederdruck-Abgasrückführung sowie das Downsizing, eine Verkleinerung der Motoren bei gleicher oder höherer Leistung durch Turboaufladung. Auf diese Weise werden jedoch die klassischen Belastungen in der Ladeluftstrecke bei weitem überschritten, und zwar vor allem durch den Kontakt mit Abgaskondensat, aber auch durch deutlich höhere Temperaturen und Drücke.

Hitzebeständige Werkstoffe für die Ladeluftstrecke

Speziell für diese Belastungen wurde 2010 das besonders hitzebeständige Ultramid Endure entwickelt. Es handelt sich um das bisher hitzebeständigste, auf Polyamid basierende Spritzgussmaterial, das im Markt verfügbar ist. Jetzt führt die BASF auch eine Blasformtype von Ultramid Endure ein. Sie heißt Ultramid Endure D5G3 BM und schließt eine Lücke: Mit ihr lassen sich künftig im Blasformverfahren Rohre effizient herstellen.

Vom Spritzguss zum Blasformen

Zu den ersten Serienanwendungen der Spritzgusstype Ultramid Endure D3G7 zählte 2012 die Substitution eines bis dahin metallischen Hitzeschilds in der Ladeluftstrecke. Mit seiner Temperaturbeständigkeit von 220°C im Dauergebrauch und 240°C Spitzenbelastung lässt sich der Werkstoff aber auch bei vielen anderen Bauteilen einsetzen, die sich hinter der Turboaufladung befinden, also am Resonator, an Sensoren und Aktuatoren, an der Eingangsseite des Ladeluftkühlers und im Ladeluftverteiler. Die Rohre zwischen Turbolader und Ladeluftkühler, die denselben hohen Temperaturen ausgesetzt sind, lassen sich am besten im Blasformverfahren mit dem neuen Ultramid Endure D5G3 BM fertigen.

Das neue Produkt mit 15% Glasfasergehalt verfügt über eine hohe Wärmealterungsbeständigkeit, ist gut zu verarbeiten und hat außerordentliche akustische Eigenschaften. Ebenso wie bei der Spritzgusstype liegt die Temperaturbeständigkeit im Dauergebrauch bei 220°C und die mögliche Spitzenbelastung bei 240°C. Durch die relativ niedrige Massetemperatur bei der Verarbeitung im Blasformprozess ergeben sich in der Regel günstige Systemkosten. Damit schneidet es deutlich besser ab als beispielsweise PPS (Polyphenylensulfid).

Wie das Spritzgussprodukt erhält die neue Endure-Type ihre außergewöhnliche Wärmestabilisierung durch eine bewährte Stabilisierungstechnologie, die den oxidativen Angriff des Luftsauerstoffs unterdrückt. Dabei ist der Schutz nicht nur auf die Oberfläche beschränkt, sondern durchzieht das gesamte Material. Dies erlaubt beispielsweise auch eine spanende Bearbeitung, wie sie im Bereich von Anschlüssen notwendig sein kann.

(Ausführungen von Martin Völker, Market Development Automobil, Engineering Plastics Europe, BASF SE)