24 Mar 2009
ZUSAMMENARBEIT VON EBM-PABST UND DSM ENGINEERING PLASTICS FÜHRT ZU INNOVATIVEM LÜFTER IN LED-SCHEINWERFERN VON HELLA
Arnite® PET XL für weniger Fogging und extrem niedrige Feuchtigkeitsaufnahme
Dank gestiegener Lichtleistung eignen sich LED-Chips nun auch für Frontscheinwerfer von Kraftfahrzeugen. Mit ihrer langen Lebensdauer und kompakten Bauform sind sie eine zunehmend interessante Alternative zu Halogen- oder Gasentladungslampen, zumal sie auch mechanisch sehr robust sind und neue Designmöglichkeiten erschließen. Ihr hoher Wirkungsgrad spart außerdem Energie und somit Kraftstoff. Da die aktive Chipfläche aber relativ klein ist, muss sie gut gekühlt werden. Speziell auf die Belange des Kfz-Scheinwerfers hin optimierte Lüfter fördern den nötigen Luftstrom für die Aktivkühlung. Bei alledem sind hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer sämtlicher Systembauteile unverzichtbar.
Aus diesem Grund setzt auch der Premiumhersteller Cadillac bei seinem Escalade Platinum auf LED-Vollscheinwerfer von Hella für Fern-, Abblend- und Tagfahrlicht (Bilder 1 und 2).
Bei der Entwicklung der Lüfter für diese neuen Scheinwerfereinheiten holten sich die Lüfterspezialisten von EBM-PABST aus St. Georgen im Schwarzwald die Experten von DSM Engineering Plastics ins Boot, um das bestgeeignete Material mit den optimalen Ausgasungseigenschaften für diese Anwendung zu finden. Die Zusammenarbeit führte zu einem völlig neuen Konzept der Kühlluftzufuhr (Bild 3). Die Lüfter werden aus Arnite® PET XL gefertigt, einem neu entwickelten, äußerst ausgasungsarmen thermoplastischen Polyester.
Anspruchsvolle Materialanforderungen
Alle Fahrzeugbauteile unterliegen permanenten Vibrationen sowie Positiv- und Negativbeschleunigungen, wie sie beispielsweise durch schlechte Fahrbahnbeschaffenheiten und Schlaglöcher verursacht werden. Hinzu kommt, dass die Lüfter im Umfeld des Motorraums in einem sehr weiten Temperaturbereich betrieben werden. Wie üblich werden die Lüfterbauteile im Spritzgießverfahren gefertigt.
Das speziell entwickelte Arnite PET wurde gezielt gewählt, um Ausgasungsprobleme auszuschließen. Richard Frissen, Business Development Manager Automotive Lighting bei DSM, unterstützte das Entwicklungsteam von EBM-PABST darin, die komplexen Konstruktionsanforderungen zu meistern. Aus den von der neuen Anwendung bestimmten Materialkriterien ergaben sich klare Spezifikationen für Eigenschaften wie Steifigkeit, Festigkeit, Dichte und geringer Verzugneigung. Neben dem Ausgasungsverhalten waren auch die Materialkosten ein Schlüsselfaktor.
Arnite PET XL wurde auf diese Anwendung maßgeschneidert. Im Gegensatz zu herkömmlich eingesetztem PBT erfüllt es sämtliche dynamische Anforderungen der Lüfter. Und im Vergleich zu PPA zeichnet es sich durch seine geringere Feuchtigkeitsaufnahme aus, was nicht nur die Dimensionsstabilität der Spritzgussteile signifikant verbessert, sondern auch deren Verzugneigung und Gewicht minimiert. Dies wiederum erleichterte die Optimierung des dynamischen Lüfterverhaltens und verbesserte auch den Rundlauf.
Insgesamt erfüllte Arnite PET XL das spezifizierte Eigenschaftsprofil am besten. EBM-PABST und Hella erteilten dem thermoplastischen Polyester daher die Freigabe als Material zur Serienproduktion der Scheinwerferlüfter.
„Die Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe von EBM-PABST schon im Frühstadium des Projekts erwies sich als die richtige Erfolgsstrategie,“ unterstreicht Thomas Pusch, Account Manager bei DSM Engineering Plastics. „So wurde sichergestellt, dass selbst hohe Temperaturschwankungen und härteste Schläge im Fahrbetrieb oder Feuchtigkeit das optimale Laufspiel von Rotor und Stator nicht beeinträchtigen.“
Darüber hinaus eröffnete die intensive Zusammenarbeit von DSM und EBM-PAPST mehrere Perspektiven, um in Scheinwerferbauteilen künftig glasfaserverstärktes PPA oder andere Hochtemperaturthermoplaste durch Arnite PET zu substituieren. Ausgasungsverhalten, Dimensionsstabilität, Steifigkeit und herausragende Beständigkeit gegen dynamische Dauerbelastung prädestinierten das Material für den Einsatz in dieser innovativen Anwendung.
Dank der frühzeitigen Einbindung der Spezialisten von DSM sowie deren Knowhow in Materialwahl, Werkzeugkonstruktion und Verarbeitung wurde das Projekt im Einklang mit allen Spezifikationen innerhalb einer optimalen Entwicklungszeit abgeschlossen und führte zu einer kostengünstigen Lösung auf neuestem Stand der Technik.
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DSM Engineering Materials
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Hinweise für Redakteure
Die EBM-PABST Gruppe
EBM-PAPST (www.ebmpapst.com) ist ein renommierter Weltmarktführer im Bereich der Motoren und Lüfter, mit perfekt abgestimmten, maßgeschneiderten Lösungen für breit gefächerte Einsatzfelder. Das Unternehmen dient Kunden aus Industriesegmenten wie Fahrzeugbau, Schienenverkehr, Elektronik und Telekommunikation, Medizintechnik, Maschinenbau, Heizung, Lüftung und Klimatisierung, Haushaltsgeräte und Antriebstechnik. Im Geschäftsjahr 2007/08 erzielte die Gruppe mit annähernd 10.000 Mitarbeitern an 17 Fertigungs- und 57 Vertriebsstandorten weltweit einen Gesamtumsatz von EUR 1,076 Millionen.
DSM Engineering Plastics
DSM Engineering Plastics ist einer der weltweit führenden Hersteller von technischen Thermoplasten, mit permanentem Fokus auf Innovationen. Mit Stanyl® ForTii™ hat das Unternehmen vor kurzem das erste neue Polymer des 21. Jahrhunderts eingeführt. DSM Engineering Plastics bietet lebenswerte Lösungen: Materialien, die ein nachhaltiges Leitbild für „People, Planet & Profit“ unterstützen. Für Kunden, die in der Konstruktion oder Fertigung von elektrotechnischen Produkten, Elektronikgeräten, Fahrzeugen, Barriereverpackungsfolien sowie zahlreichen Maschinenbau- und Extrusionsanwendungen tätig sind. Das Produktportfolio von DSM Engineering Plastics umfasst ein breit gefächertes Spektrum von Hochleistungsmaterialien, einschließlich Akulon® PA6 und PA66, Arnitel® TPC, Arnite® thermoplastische Polyester (PBT, PET), Xantar® Polycarbonate, Yparex® extrudierbare Klebstoffe und Stanyl®, den globalen Marktführer im Bereich der Hochtemperaturpolyamide. DSM Engineering Plastics ist eine Geschäftseinheit unter dem Dach der Performance Materials von DSM N.V. Im Geschäftsjahr 2008 erzielte die Gruppe mit ca. 1.500 Mitarbeitern weltweit einen Umsatz von EUR 761 Millionen.
Weitere Details: www.dsmep.com
DSM – das Life Sciences and Materials Sciences Unternehmen
Royal DSM N.V. entwickelt innovative Produkte und Dienstleistungen in den Bereichen Life Sciences and Materials Sciences, die einen Beitrag zur Lebensqualität leisten. Die Produkte von DSM werden weltweit in einer großen Bandbreite von Märkten und Anwendungen benutzt und ermöglichen eine gesündere, nachhaltigere und angenehmere Lebensweise. Zu den Endmärkten zählen die Ernährung und Gesundheit von Mensch und Tier, die Bereiche Körperpflege und Pharmazeutik, die Automobilindustrie, Beschichtungen, Lacke und Farben, Elektrotechnik und Elektronik, der Schutz des Lebens und die Bauindustrie. DSM erwirtschaftet einen Jahresumsatz von annähernd 9,3 Milliarden Euro und beschäftigt mehr als 23.500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der ganzen Welt. Das Unternehmen hat seinen Hauptsitz in den Niederlanden und Produktionsstandorte auf fünf Kontinenten. DSM ist gelistet an der Euronext Amsterdam. Weitere Informationen über DSM stehen zur Verfügung unter www.dsm.com.
Akulon®, Arnite®, Arnitel®, Stanyl®, Stanyl® ForTii™, Xantar® und Yparex® sind eingetragene Warenzeichen der Royal DSM N.V.
