Thermoformen von Platten aus Polyamid 6 erstmals möglich

Innovationssprung beim Thermoformen: Auch extrudierte Platten aus Polyamid können neuerdings nach diesem wirtschaftlichen Verfahren verarbeitet werden - dank neuer Typen des Polyamides Durethan® von Bayer. Diese zeigen oberhalb des Schmelzpunktes ein stark strukturviskoses Verhalten, das dem Thermoformen ein Verarbeitungsfenster von etwa 30 °C eröffnet. "Unsere Spezialeinstellungen eignen sich vor allem zur Fertigung von Bauteilen, die ständig hohen Gebrauchstemperaturen ausgesetzt sind. Großen Erfolg versprechen wir uns deshalb bei Anwendungen im Motorraum von Automobilen", erklärte Dr. Karsten Idel, der im Geschäftsbereich Kunststoffe für die Forschung bei teilkristallinen Thermoplasten verantwortlich ist.

Extrudierte Platten aus gewöhnlichem linearen Polyamid 6 sind nicht warmverformbar oder tiefziehfähig, weil sie beim Erwärmen bis zum Kristallit-Schmelzpunkt steif und formstabil bleiben. Oberhalb des Schmelzpunktes ist ihre Dehnviskosität für das Thermoformen zu gering. Ihnen fehlt die nötige Schmelzefestigkeit. Dieses Problem lösten die Forscher des Geschäftsbereichs Kunststoffe mit der Entwicklung spezieller verzweigter Polyamid-Typen, die die notwendige hohe Strukturviskosität mitbringen. Besonders geeignet für das Thermoformen ist dabei Durethan KU2-2140/15 H2.0, ein mit 15 Prozent Glasfasern verstärktes Polyamid 6, das auf üblichen Drei-Walzen-Glättwerken zu Platten verarbeitet werden kann. Weiterhin gelang den Bayer-Experten auch die Entwicklung einer unverstärkten PA 6-Variante sowie einer mit 30 Prozent Glasfasern verstärkten PA 6-Einstellung.

Entscheidender Vorteil des Thermoformens ist dessen Wirtschaftlichkeit. Gegenüber dem Spritzguss sind je nach Werkzeug, Formteil und konstruktiven Details Einsparungen zwischen 30 und 50 Prozent möglich. Dabei schlagen besonders die wesentlich niedrigeren Werkzeugkosten zu Buche.

Unter der Motorhaube haben die Bayer-Experten für ihre neuen Polyamid-Typen zum Beispiel großflächige Motorkapselungen, Schallschutzkomponenten, Plattenresonatoren, Unterbodengruppen und Motorabdeckungen als potentielle Anwendungen im Visier. Die Formteile können dauerhaft bei Temperaturen um 140 °C eingesetzt werden und überstehen kurzzeitig auch Belastungsspitzen von 170 °C. "Wir gehen davon aus", so Idel, "dass wir Aluminium oder Stahlblech an vielen Stellen im Motorraum ersetzen können. Hieraus ergeben sich neben einem Plus an Wirtschaftlichkeit bei der Produktion der Bauelemente auch Möglichkeiten zur Gewichtsreduktion."

Über das Automobil hinaus sehen die Bayer-Forscher ebenfalls Einsatzpotential für ihre neuen Konstruktionswerkstoffe - so zum Beispiel im Maschinen- und Anlagenbau und in der Elektrotechnik.

Informationen über die Eigenschaften der neuen Polyamide, ihre Extrusion zu Platten und ihre Thermoformbarkeit sind in der anwendungstechnischen Information ATI 5310 "Durethan KU2-2140/15 für Plattenextrusion und Thermoform-Anwendungen" zusammengestellt, die unter der Fax-Nummer 02151 88-5599 angefordert werden kann. Anfragen zu dem Thema können ebenfalls an diese Faxnummer gerichtet werden.