Zwei führende Spezialisten für Flüssigkeitskreisläufe in Automobilen verwenden Zytel-Polyamide von DuPont für die Produktion flexibler bzw. steifer Kühlmittelrohre, die aggressiven Wasser/Glykol-Gemischen und Tausalzen bei Temperaturen von 40 °C bis +125 […]
Flexibles Kühlmittelrohr, von der Tristone Flowtech Group hergestellt aus Zytel PA612 Long Chain Polyamide (LCPA). (Foto: DuPont)
Zwei führende Spezialisten für Flüssigkeitskreisläufe in Automobilen verwenden Zytel-Polyamide von DuPont für die Produktion flexibler bzw. steifer Kühlmittelrohre, die aggressiven Wasser/Glykol-Gemischen und Tausalzen bei Temperaturen von 40 °C bis +125 °C langzeitig widerstehen, effizient zu verarbeiten sind und Gewicht einsparen. Während die Tristone Flowtech Group langkettige PA 612-Polyamide (Long Chain Polyamide, LCPA) für ein flexibles Rohr wählte, spezifizierte Teklas Kauçuk AS ein glasfaserverstärktes PA 66, um die erforderliche Steifigkeit und Robustheit zu sichern.
Die flexiblen Kühlmittelrohre sind für den SPE-Award „Most Innovative Use of Plastics“ in der Kategorie „Chassis“ nominiert. Die Gewinner werden am 12. November auf dem jährlichen Bankett zur Preisverleihung in Detroit (USA), bekanntgegeben.
Metall substituiert, Gewicht eingespart
Die Tristone Flowtech Group suchte eine Material- und Technologie-Lösung für ein mit 2 m bis 3 m ungewöhnlich langes Kühlmittelrohr für den Transport einer Wasser-Glykol-Mischung vom Kühlerendtank zum – im hinteren Fahrzeugteil platzierten – Motor. Dieses sollte eine variable Flexibilität aufweisen und zugleich Gewicht einsparen. Die Herausforderung lag nicht so sehr in der Länge des Teils, da es extrudiert wird, sondern in der Herstellung derart langer Rohre mit bis 27 mm Durchmesser, zweilagigem Aufbau und gewellten Bereichen, die Drücken bis zu 3 bar, aggressiven Flüssigkeiten und Tausalz widerstehen.
Mit der Kombination von Zytel PA612 LCPA und seiner patentierten Variable Stiffness Bellows (VSB) Technologie bot DuPont eine praktikable Lösung zur Herstellung thermoplastischer Teile, die flexibel und druckfest zugleich sind. Die neuen, extrudierten und mit Wellrohrabschnitten versehenen Rohre widerstehen Temperaturen von 150 °C im Motorraum, aggressiven, bis zu 120 °C heißen Flüssigkeiten und Tausalz sowie Dauereinsatztemperaturen von 95 ° C. Als leichtgewichtige Alternative zu Metall ermöglichen sie eine Gewichtseinsparung von bis zu 60 % im Vergleich zum zuvor verwendeten Bauteil aus Aluminium.
„Der Schlüssel zum Einsatz von thermoplastischem Kunststoff zur Herstellung von Kühlmittelrohren mit derart großen Durchmessern liegt in der Beherrschung der Wechselwirkung zwischen Materialeigenschaften, konstruktiver Auslegung, Bauteilverhalten und Verarbeitung. In enger Zusammenarbeit haben Tristone und DuPont eine Lösung entwickelt, die kosteneffizient ist und die Leistungsanforderungen der OEMs erfüllt. Letztendlich war die Kombination von Zytel PA612 LCPA mit der VSB-Technologie entscheidend für den technischen Erfolg des Projektes“, so Patrick Gabriel, Key Account Manager bei der Tristone Flowtech Group.
Hohe Beständigkeit
„Mit Zytel PA612 können flexible Kühlmittelrohre eine höhere Hitzebeständigkeit erreichen als mit PA12. Wir haben unser Zytel-Portfolio so angepasst, dass es die aktuellsten Anforderungen an die Beständigkeit gegen Wasser-Glykol-Gemische erfüllt. So verfügen wir beispielsweise über schlagzäh- und chemisch modifizierte Typen für unsere unternehmenseigenen ein- oder mehrlagigen Wellrohrkonstruktionen. Für steife Kühlmittelrohre, die mit der Gas-, Wasser- oder Projektil-Injektionstechnik hergestellt werden, ermöglichen spezielle glasfaser-/glaskugelverstärkte PA 66-Typen mit unterschiedlichen Viskositäten und Glasanteilen die Abstimmung auf das jeweilige Verfahren“, so Mario Delbosco, Development Programs Manager, DuPont Automotive.
PA 66 für steife Kühlmittelrohre
Steife Kühlmittelrohre aus Zytel GR PA66 können Temperaturen bis 150 °C, Drücken bis 2,4 bar und mechanischen Belastungen in heißen und beengten Motorräumen standhalten. Vorteilhaft sind auch die mögliche Funktionsintegration und Gewichtsreduzierung. „Glasfaserverstärktes Zytel GR PA66 ist ein sehr wichtiges Produkt für die Wassersinjektionstechnik, weil sich damit die Wanddicke gut steuern, die Bildung von Doppelwänden verhindern und effizientere, schnellere Prozesszyklen erreichen lassen“, so Emre Çelikkol, Plastic Product Development Manager bei Teklas Kauçuk AS.
