Konstruieren am Limit

Der Spezialchemie-Konzern Lanxess hat sein Portfolio an flammgeschützten Polyamid 6-Compounds der Marke Durethan um zwei mit Glasfasern hochverstärkte Produktvarianten erweitert.

30. Juni 2017

Beide Werkstoffe weisen neben einer hohen Flammwidrigkeit eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei zugleich guter Zähigkeit auf. Sie eignen sich besonders für mechanisch hochbelastete Komponenten wie etwa Strukturbauteile in der Gerätetechnik mit Flammschutz-Anforderungen sowie für Kompaktleistungsschalter im Niedrigspannungsbereich (MCCB).

„Außerdem bieten sie sich zur Substitution von Druckgussmetallen und Duroplasten an, wenn deren hohe Steifigkeit nicht benötigt wird. Der Verarbeiter profitiert dann von den großen Formgebungsfreiheiten und der Wirtschaftlichkeit, die der Spritzguss eröffnet“, sagt Alexander Radeck, Anwendungsentwickler im Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM).

Durethan BKV45FN04 ist mit 45 Gewichtsprozent Kurzglasfasern verstärkt. Sein Flammschutzpaket ist frei von Halogenen und rotem Phosphor. Das Hochmodulmaterial ist deshalb frei einfärbbar. Die hohe Flammwidrigkeit zeigt sich im 94-Test von UL.

Der Werkstoff besteht den Test bei 0,4 Millimeter Probekörperdicke mit der besten Klassifizierung V-0. „Außerdem erreicht das Compound im noch strengeren UL 94-5V-Test die beste Einstufung 5VA bereits bei einem Millimeter, was entsprechend auf der UL-Yellow Card eingetragen ist“, sagt Radeck.

Der Werkstoff ist besonders kriechstromfest. Elektronische Bauelemente können daher in engen Abständen positioniert werden, ohne dass Kurzschlüsse und Gerätedefekte durch Kriechströme auftreten. Eine weitere Stärke des Materials ist die Hochspannungskriechstromfestigkeit.

Radeck: „Unser Werkstoff ist auf der Yellow Card mit einer guten IPT-Prüfspannung von einem Kilovolt bei 60 Minuten Kriechzeit gelistet. Er eignet sich daher etwa auch für Komponenten in Hochvolt-Batteriesystemen von Elektrofahrzeugen.“

Das zweite neue Polyamid 6 von Lanxess steht kurz vor der Markteinführung und enthält über 50 Prozent Kurzglasfasern. Mit seinem halogenhaltigen Flammschutzpaket erreicht es in den UL 94-Tests ebenfalls eine V-0- und 5VA-Klassifizierung.

Die hohe Flammwidrigkeit gibt sich weiterhin in Glühdrahtprüfungen zu erkennen. Dies prädestiniert den Werkstoff für mechanisch stark beanspruchte Bauteile beispielsweise in Haushaltsgeräten. Große Chancen hat er darüber hinaus bei Gehäuseteilen und Abdeckungen von Leistungsschutzschaltern“, erklärt Radeck. Die Kriechstromfestigkeit CTI A des Compounds ist mit 575 °C hoch (PLC 0 auf UL-Yellow Card).

Beide neue Konstruktionsmaterialien sind durch die hohen Glasfasergehalte ungewöhnlich steif und fest. Trotz der Glasfaserverstärkung ist die Schmelze beider Thermoplaste dank der EasyFlow-Technologie leichtfließend. Radeck: „Dadurch können geringe Wanddicken, komplexe Bauteilgeometrien und längere Fließwege umgesetzt werden.“