Wirtschaftlich auf hohem Leistungsniveau
Der Modulflansch für einen Antrieb von Pkw-Innenbelüftungen besteht aus dem mineralverstärkten Polyamid 6 Durethan BTC 75 H3.0 EF. Es ersetzt ein Polyamid, das ein Glasfaser-Mineral-Gemisch zur Wärmeleitung enthält. Foto: LANXESS AG
Modulflansch aus wärmeleitfähigem Polyamid 6 für Lüftermodul von Pkw-Innenraumbelüftung
07.03.2016 / Lanxess. Die neuen wärmeleitfähigen Polyamide von LANXESS erobern erste Anwendungen. So wird aus dem kürzlich dem Markt vorgestellten Polyamid 6 Durethan BTC 75 H3.0 EF der Modulflansch für einen Antrieb von Pkw-Innenbelüftungen gefertigt. Der mit 75 Prozent Mineralgehalt verstärkte Thermoplast ersetzt ein Polyamid, das ein Glasfaser-Mineral-Gemisch zur Wärmeleitung enthält. „Unser Compound leitet die Wärme besser und ist im Vergleich zu denkbaren Materialalternativen die wirtschaftlichste Lösung. Es erfüllt am besten die Anforderungen in puncto mechanische Eigenschaften, Wärmealterungsbeständigkeit und Fließfähigkeit und trägt durch seine elektrisch neutrale Stabilisierung zur Vermeidung von Kontaktkorrosion bei“, erläutert Stefan Theiler, Experte für hochgefüllte Polyamide bei LANXESS. Die Robert Bosch GmbH verwendet den Flansch aus diesem Material für ein Lüftermodul, das im Klimakühlsystem im Fahrzeuginnenraum verschiedener internationaler Automobilhersteller zum Einsatz kommt. Hersteller des Flansches ist die SFS intec GmbH in Korneuburg in Niederösterreich.
Exzellent wärmeleitend und elektrisch isolierend
Der Modulflansch hat unter anderem die Aufgabe, die Wärme, die beim Betrieb in der Motorwicklung und der Elektronik des Lüftermoduls entsteht, nach außen abzuführen. Dadurch wird das Lüftermodul vor einer thermischen Überlastung geschützt. „Mit seiner guten Wärmeleitfähigkeit und dem hervorragenden elektrischen Isolierverhalten hat unser Werkstoff daran Anteil, dass die Lüfter ein Autoleben lang sicher funktionieren“, erläutert Theiler. Die Wärmeleitfähigkeit ist mit 1,4 W/mK etwa um das Fünffache höher als bei Standard-Polyamid 6 mit 30 Prozent Glasfaserverstärkung. Sie liegt ähnlich hoch wie bei Polyamiden mit Aluminiumoxid als Wärmeleitmineral und ist in Dickenrichtung (through plane) vergleichbar mit derjenigen von Bornitrid-gefüllten Polyamiden. „Im Vergleich zu Bornitridsystemen besitzt unser Compound bessere mechanische Eigenschaften, ist wirtschaftlicher und leitet die Wärme weitgehend isotrop, also in alle Richtungen nahezu gleich“, so Theiler.
Hohes Maß an Funktionsintegration
Der Modulflansch ist ein komplexes Präzisionsbauteil mit engen Maßtoleranzen, die dank der isotropen Schwindung des Polyamids gut eingehalten werden können. Eine weitere Stärke des Werkstoffs ist die hohe thermische Langzeitbeständigkeit bis 120 °C. Seine halogenidfreie Elektrostabilisierung verhindert eine Korrosion der Kupfer-Kontakte, die in den Modulflansch eingebracht sind. Die gute Fließfähigkeit stellt sicher, dass der Schmelzedruck die umspritzten Kontakte nicht verformt. Theiler: „Zur kostengünstigen Bauteillösung trägt auch der hohe Grad an Funktionsintegration bei. So sind in den Modulflansch per Spritzguss neben den Kupferkontakten Aufnahmen für die Elektronik und den Lüftermotor sowie Befestigungselemente integriert.“
Alternative zu Druckgussmetallen
Große Einsatzchancen sieht Theiler für das neue Polyamid vor allem bei Gehäuseteilen für Elektronik, die durch die im Gerätebetrieb entstehende Wärme zum Versagen neigt: „Wir denken zum Beispiel an Deckel für Steuergehäuse und Abdeckungen von Kleinmotoren, aber auch an LED-Komponenten wie Kühlkörper.“ Der Werkstoff eignet sich in diesem Anwendungssegment auch, um Druckgussmetalle zu ersetzen. Denn er ist elektrisch isolierend und bietet größere Formgebungsfreiheiten, was die Konstruktion geometrisch komplexer und kompakter, raumsparender Komponenten erleichtert. Außerdem ergibt er im Spritzguss nacharbeitsfreie Bauteile und eröffnet die Möglichkeit, kostensenkend Funktionen zu integrieren.
Neues Polyamid 6 – wärmeleitend und flammgeschützt
LANXESS baut sein Sortiment an wärmeleitenden Werkstoffen weiter aus. Jüngstes Beispiel ist neben Durethan BTC 65 H3.0 EF, einem Polyamid 6 mit 65 Prozent Mineralfüllung, das mit 70 Prozent Mineralgehalt verstärkte Durethan TP 723-620. Dieses halogenfrei flammgeschützte Polyamid 6 zeichnet sich durch eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit in Fließrichtung von ca. 2,5 W/mK bei zugleich hoher Lichtreflexion und Flammwidrigkeit aus. Es besteht die Flammschutzprüfung nach der US-Norm UL 94 (Underwriters Laboratories) mit der besten Klassifizierung V-0 (1,5 Millimeter).
