LEISTUNGSFÄHIGER UND KOSTENGÜNSTIGER ALS KAUTSCHUKLÖSUNGEN: KFZ-LUFTKANÄLE VON MGI COUTIER AUS ARNITEL® TPE E VON DSM ENGINEERING PLASTICS

Mit Arnitel® thermoplastischen Copolyester-Elastomeren (TPE E oder COPE) von DSM Engineering Plastics ist es MGI Coutier (Champfromier) gelungen, die Leistungsfähigkeit von Luftkanälen im Motorraum zu steigern und gleichzeitig deren Kosten zu senken. So fertigt der diversifizierte französische Kfz-Systemzulieferer Luftansaugkrümmer und Ladeluftrohre für mehrere Fahrzeughersteller, einschließlich Ford und PSA Peugeot Citroën, aus Arnitel

PB582 H, einem besonders hoch leistungsfähigen Materialtyp.

„Angesichts der hohen Reputation von MGI Coutier für innovatives Produktdesign war es für uns eine Ehre, neben dem optimalen Material für diese Anwendungen auch umfassende Unterstützung in Konstruktion und Verarbeitung zu leisten,“ sagt Bert Blom, Application Development Manager für Arnitel. „Wir arbeiten gern mit MGIC zusammen, da sie immer bestrebt sind, die Stärken unserer Materialien voll auszuschöpfen.“

Obwohl dünner, sind die Arnitel Formteile in ihrer mechanischen Leistungsfähigkeit solchen aus Kautschuk ebenbürtig, wenn nicht überlegen. Bei Luftkanälen unter der Motorhaube bietet Arnitel gegenüber herkömmlichem Kautschuk sowohl im Über- als auch im Unterdruckbereich mehr Steifigkeit und mehr Festigkeit. Die hohe Kristallinintät des Materialtyps sorgt darüber hinaus für erhöhte Leistung vor allem bei hohen Temperaturen. Wanddicke und Gewicht lassen sich damit im Vergleich zu anderem TPE E um bis zu 40% reduzieren (die Wanddicke im Vergleich zu Kautschuk sogar bis zu 70%), was entsprechende Einsparungen bei den Materialkosten erschließt.

Aufgrund deutlich kürzerer Zykluszeiten und seiner Eignung zum Blasformen lassen sich mit Arnitel gegenüber Kautschuk außerdem weitere 20% Kosten bei der Verarbeitung sparen. Das Blasformen ermöglicht eine einfachere Fertigung im Vergleich zum Einsatz von Dornen oder dem üblichen Spritzgießen und kann die Anzahl der erforderlichen Einzelteile minimieren, sodass sich ehemals recht komplexe Montageeinheiten oft auf ein oder zwei konsolidierte Formteile reduzieren.

Neben der Festigkeit und den Verarbeitungsvorteilen gegenüber Wettbewerbsmaterialien verfügt Arnitel über eine Reihe von Eigenschaften, die den Anforderungen von Kfz-Anwendungen entgegenkommen. Bei Arnitel PB582 H ist dies nicht zuletzt der hohe Schmelzpunkt, der Temperaturspitzen von bis zu 175°C zulässt. Das Material erfüllt oder übertrifft die hohen Spezifikationen von Ford und anderen Automobilherstellern an die Heißölbeständigkeit.

Arnitel hat eine Dauereinsatztemperatur (CUT) von 150°C über 800 bis 1.000 Stunden und liefert damit einen drei Mal so hohen E Modul wie Vorgängermaterialien. Es bleibt elastisch bis 40°C, bietet in Abhängigkeit von der Temperatur bis zu 50% mehr Standfestigkeit als bisherige TPE E im Wärmealterungstest und kann schließlich auch dazu beitragen, das Geräusch des Luftstroms im Rohr zu reduzieren.

Luftkanäle im Motorraum transportieren die zur Verbrennung des Kraftstoffs benötigte Luft. Als zunehmend komplexe Systeme können sie (neben den eigentlichen Rohrbauteilen) auch Filter, Krümmer, Turbolader und Luftkühler beinhalten. Ansaug- und Ladeluftrohre erfordern Chemikalienbeständigkeit gegenüber Kraftstoffen und Öldämpfen, gute mechanische Festigkeit bei Über- und Unterdrücken unter erhöhten Temperaturen, dauerhaft hohe Oxidationsbeständigkeit und minimale Strömungsgeräusche.

Arnitel ist eine Familie von Elastomeren auf der Basis thermoplastischer Copolyester (TPE E). Diese Materialien vereinen die Festigkeit und Verarbeitbarkeit technischer Thermoplaste mit der typischen Leistungsfähigkeit duroplastischer Elastomere. Als Thermoplaste müssen nicht erst vulkanisiert werden, um ihre optimalen Eigenschaften zu entwickeln, was in vielen Fällen substanzielle Kosteneinsparungen erschließt. Gegenüber anderen Elastomeren bieten die Polyester-basierten Arnitel TPE E über den gesamten Bereich ihrer Einsatztemperaturen hinweg einen überlegenen Leistungserhalt, da sich ihre Eigenschaften auch in extrem kaltem oder heißem Klima kaum verändern.