AKROLOY PA. AKRO-PLASTIC GmbH Ein Unternehmen der Feddersen-Gruppe

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1 AKROLOY PA Neue Konstruktionsmöglichkeiten in Kunststoff AKRO-PLASTIC GmbH Ein Unternehmen der Feddersen-Gruppe

2 AKROLOY PA Typenreihe (PA PA 6I/6T verstärkt) AKROLOY PA die Alternative für innovative Produkte in Kunststoff Das Thema Metallersatz ist durch die Forderung nach Kosten- und Gewichtsreduktion eine seit Jahren geführte Diskussion in vielen Industriebereichen. In den letzten 1 Jahren hat sich der Ersatz von Metalldruckguss und zum Teil sogar Stanz- Biegeteilen durch spezielle Kunststoffe, besonders im Automobilbau, aber auch im Sanitärbereich und im allgemeinen Maschinenbau als zielführende Lösung herauskristallisiert. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, hat die AKRO-PLASTIC GmbH mit den neuen Spezialblends AKROLOY PA, basierend auf PA 6.6, eine neue innovative Produktlinie entwickelt. Die nebenstehende Übersicht und die folgenden Seiten zeigen die technischen Daten und Möglichkeiten für viele innovative Anwendungen, die in Zukunft konstruktiv in Kunststoff statt Metall umgesetzt werden können. 1 = Werkzeugtemperatur: 1 C Massetemperatur: 32 C Spritzdruck: 75 bar Querschnitt der Fließspirale: 7 mm x 3,5 mm + = bestanden Prüfwerte kond. = konditioniert, wurden an nach ISO 111 gelagerten Prüfkörpern bestimmt. Prüfwerte trocken = Restfeuchtigkeit <,1 % Richtwerte für schwarz eingefärbte Werkstoffe bei 23 C Prüfbedingungen Prüfmethode Einheit PA GF 3 (2718) PA GF 4 (2845) PA GF 5 (276) PA GF 6 (2844) Mechanische Eigenschaften trocken kond. trocken kond. trocken kond. trocken kond. Zug-E-Modul 1 mm/min ISO 527-1/2 MPa Bruchspannung 5 mm/min ISO 527-1/2 MPa Bruchdehnung 5 mm/min ISO 527-1/2 % ,5 2,5 Biege-Modul 2 mm/min ISO 178 MPa Biegefestigkeit 2 mm/min ISO 178 MPa Charpy-Schlagzähigkeit 23 C ISO 179-1/1eU kj/m² Charpy-Schlagzähigkeit -3 C ISO 179-1/1eU kj/m² Charpy-Kerbschlagzähigkeit 23 C ISO 179-1/1eA kj/m² Charpy-Kerbschlagzähigkeit -3 C ISO 179-1/1eA kj/m² Kugeldruckhärte HB 961/3 ISO MPa Elektrische Eigenschaften Spez. Durchgangswiderstand IEC 693 Ohm x m 9,1 E13 Vergleichszahl der Kriechwegbildung, CTI Prüflösung A IEC Dielektrizitätszahl 1 MHz IEC 625 4,42 Thermische Eigenschaften trocken trocken trocken trocken Schmelzpunkt DSC, 1 K/min ISO C Wärmeformbeständigkeit, HDT/A 1,8 MPa ISO 75-1/2 C Wärmeformbeständigkeit, HDT/B,45 MPa ISO 75-1/2 C CLTE, längs 23 C bis 8 C ISO /2 1,E-4/K,2,15,15,15 CLTE, quer 23 C bis 8 C ISO /2 1,E-4/K,75,7,65,55 Temp.-Ind., bez. auf 5 % Zugfestigkeitsabfall Temp.-Ind., bez. auf 5 % Zugfestigkeitsabfall Brandverhalten 5. h IEC 216 C h IEC 216 C Brennbarkeit UL 94,8 mm UL 94 Klasse HB HB HB HB Brennrate nach FMVSS 32 (< 1 mm/min) Allgemeine Eigenschaften > 1 mm Dicke FMVSS Dichte 23 C ISO 1183 g/cm³ 1,38 1,48 1,59 1,72 Gehalt an Verstärkungsstoffen ISO 1172 % Feuchtigkeitsaufnahme 7 C/62 % r.f. ISO 111 % 1,55 1,3 1,5,8 Wasseraufnahme 23 C/gesätt. ISO 62 % 4, ,5 3, ,5 Verarbeitung Fließfähigkeit Fließspirale1 AKRO mm Verarbeitungsschwindung, längs ISO % <,1 <,1 <,3 <,3 Verarbeitungsschwindung, quer ISO %,6,6,5,5 2 3

3 Produktcharakterisierung AKROLOY PA Kriechverhalten in Abhängigkeit von der Belastung N (CH₂)₆ N C (CH₂)₄ C + H H O O x H O N (CH₂)₆ N C H O C n H O N (CH₂)₆ N C H C O m p 3,5 3, 9 23 C 6 6 C Versagensbereich 2,5 Alterungsverlauf 8 C Eine der charakteristischsten Eigenschaften von Polyamid (PA 6.6) ist die Feuchtigkeitsaufnahme. Diese führt im Wesentlichen zu einer Erhöhung der Zähigkeit sowie der Bruchdehnung, um nur die wichtigsten Größen zu nennen. Die Kehrseite der Medaille ist eine Abnahme wichtiger Konstruktionseigenschaften wie Steifigkeit, Festigkeit und Kriechmodul. Dabei ist klar, dass die in das Polymer hineindiffundierten Wassermoleküle ihren Raum beanspruchen, wodurch die Dimensionsstabilität leidet. Vergleich der Zugfestigkeiten mit Metall-Legierungen Zugfestigkeit MPa Al Leg. 226 A Zamak 5 AKROLOY PA GF % Dehnung % 2, 1,5 max. empfohlene Dehnung nach 1. h 1,,5, Zeit h Anwendungen, die bisher aus Druckgussmetallen hergestellt wurden, stellen an Kunststoffe meist sehr hohe Anforderungen, die genau die oben genannten Nachteile nur schwer verkraften können. Selbst hohe Verstärkungsgrade bei Standardpolyamiden auf Basis PA 6 bzw. PA 6.6 mit z. B. 5 % oder 6 % Glasfaser zeigen immer noch drastische Änderungen der mechanischen Eigenschaften. 5 Anzahl -2 C 23 C 8 C Temperatur C Vergleich der Werkzeugausbringung mit Metall-Legierungen Faktor 1,5 bis 5 1,5 Mio. Min. Max. Durch Blenden von PA 6.6 mit einem teilaromatischen CoPA (PA 6I/6T) gelingt es, den Einfluss der Feuchtigkeit auf die Produkteigenschaften deutlich zu reduzieren. Liegt der Abfall von Steifigkeit und Festigkeit bei einem PA 6.6 GF 5 im Normklima noch bei ca. 25 %, weist ein teilaromatisches Blend immerhin nur noch einen Abfall von weniger als 1 % auf. Ferner zeigt sich, dass die Zähigkeit quasi nicht beeinflusst wird. Als Ergebnis aus diesen Erkenntnissen ist auch das Quellverhalten verbessert, was der Dimensionsstabilität entgegenkommt. Nebenbei erhöht dieser Materialmix auch den Glasübergangstemperaturbereich. Alles in allem bieten teilaromatische PA 6.6-Blends also genau die Eigenschaften, die von Konstrukteuren und Anwendern gefordert werden. Spannungs-Dehnungs-Diagramm Spannung MPa C 2 6 C C 1. Alu Zink TTP-GF1 TTP-hGF2 1 = technische Thermoplaste Glasfaser 2 = technische Thermoplaste hochgefüllte Glasfaser Die Messwerte aller hier abgebildeten Grafiken gelten für den Werkstoff AKROLOY PA GF 5 schwarz (276) Dehnung % 4 5

4 Verarbeitungshinweise Anwendungsgebiete θ 5 θ 4 θ 3 θ 2 θ 1 θ 6 AKROLOY PA ist auf handelsüblichen Spritzgießmaschinen mit Standard schnecken nach Em pfeh lung des Maschinenherstellers verarbeitbar. Die von uns empfohlenen Maschinen-, Werkzeug- und Trocknereinstellungen ent neh men Sie bitte der nebenstehenden Skizze und Tabelle. AKROLOY PA basiert auf einem teilkristallinen PA 6.6 und einem amorphen CoPA. Dadurch sind die Verarbeitungsbedingungen im Wesentlichen gekennzeichnet. Der Schmelzpunkt von AKROLOY PA liegt demnach bei ca. 255 C und wird durch das CoPA nicht beeinflusst. Die amorphen Anteile sorgen mit zunehmender Temperatur für eine überproportional niedrige Viskosität. Das Ergebnis ist eine sehr gute Abbildung der Formoberflächen und eine bis zu 3 C niedrigere Massetemperatur als sie vergleichbare Produkte benötigen. Die Resultate sind neben den sehr guten Oberflächen nicht selten auch Zykluszeitverkürzungen. Durch die individuellen Herstellbedingungen ist dies jeweils zu prüfen. Insgesamt stellt AKROLOY PA einen Schritt zur Energieeinsparung dar, insbesondere wenn man die Energiekosten mit denen der Metallherstellung und -verarbeitung vergleicht. T = 277 [ C] T = 292 [ C] T = 37 [ C] T = 322 [ C] P Nach P Stau AKROLOY PA Flansch θ C Zone 1 Zone 4 θ C Düse θ C Schmelze θ C Werkzeugtemperatur θ C Trocknung θ 6 8 C, 2 4 h Nachdruck, spez. P Nach 3 8 bar Staudruck, spez. P Stau 5 15 bar Einspritzgeschwindigkeit mittel hoch Die angegebenen Werte sind Richtwerte, mit zunehmendem Füllgehalt sind die höheren Werte anzustreben. Zur Trocknung empfehlen wir ausschließlich Trockenluft- oder Vakuumtrockner. Die optimale Verarbeitungsfeuchte liegt zwischen,5 und,1%. Wir empfehlen Gebinde vollständig zu verarbeiten. Granulat aus offenen Gebinden und Siloware können je nach Lagerbedingungen Feuchte aufgenommen haben und erfordern eine längere Trocknungszeit. Scherviskosität für AKROLOY PA GF 5 (276) Viskosität Pa s τ < (-3) C Durch den zunehmenden Kostendruck in vielen Industriebereichen wird AKROLOY PA beim Ersatz von Metalldruckguss ein sehr interessanter alternativer Werkstoff sein. Neben den bereits erwähnten Vorteilen in der Werkzeugstandzeit ist durch den Wegfall der Nachbearbeitung eine durchschnittliche Kosten reduktion bis zu 5 % teilweise auch mehr möglich. Denkbare und geeignete Anwendungsgebiete sind folgende, nach Segmenten gruppierte, Applikationen. Natürlich gibt es noch eine Vielzahl weiterer denkbarer Anwendungsmöglichkeiten, über die wir sehr gern mit Ihnen sprechen. Automobilindustrie Lenkschlossgehäuse Türgriff-Komponenten Türschloss-Komponenten Geräteträger (Mittelkonsole) Armauflagen Elektromotorengehäuse Träger von Holzdekorleisten Sitzver-/entriegelungen Sanitärindustrie Einhandhebelmischer Wasserfiltergehäuse Gehäuse für Badeinlauf verchromte Brausen, Hebel. Entwurf für die Automobilindustrie: CAD-Modell Querlenker für den Werkstoff AKROLOY PA GF 6 Bauwesen Fensterverriegelungen Türschloss-Komponenten Spreiznägel für Isolierdübel Eckverbinder für Leuchtensysteme Regal-Halteelemente. Haushalt Griffe Kaffeeautomat-Komponenten Saftpressen-Komponenten Messer und -griffe Flaschenöffner Nussknacker Elektronik Mobiltelefon-Gehäuse Kunststoff-Zangen Messgeräte-Gehäuse Trägerplatten Maschinenbau Kunststoffschrauben Messschieber Schraubzwingen Zeit 1/s Disclaimer: Alle in dieser Broschüre gemachten Angaben basieren auf unseren derzeitigen Kenntnissen und Erfahrungen. Eine rechtlich verbindliche Zusicherung bestimmter Eigenschaften oder Eignung für einen konkreten Einzelfall kann aus unseren Angaben nicht abgeleitet werden. Die Verarbeiter und Anwender werden durch unsere Angaben nicht von Versuchen und eigenen Prüfungen für den konkreten Einsatzfall befreit. AKRO, AKROMID, AKROLEN, AKROLOY und AKROTEK sind registrierte Marken der Feddersen-Gruppe. 6 7

5 Wir freuen uns auf das Gespräch mit Ihnen! AKRO-PLASTIC GmbH Ein Unternehmen der Feddersen-Gruppe Industriegebiet Brohltal Ost Im Stiefelfeld Niederzissen Telefon: +49() Telefax: +49() info@akro-plastic.com Hier finden Sie immer den aktuellsten Stand der Broschüre: Weitere Standorte unter 3/215