09.09.2013

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BASF: Neue teilaromatische Polyamide zur Metallsubstitution

Die BASF hat ihr "Ultramid"-Portfolio erweitert und stellt zur K 2013 zwei neue Materialien vor, die die Lücke zwischen Standardpolyamid, das die Anforderungen nicht immer erfüllt, und den kostspieligen Hochleistungswerkstoffen schließen sollen. Die beiden Werkstoffe "Ultramid D3EG10 FC Aqua" und "Ultramid D3EG12 HMG" eignen sich laut Hersteller für die Metallsubstitution in vielen verschiedenen, aber dennoch sehr speziellen Anwendungsfeldern.

Die Polyamidspezialität "Ultramid D3EG10 FC Aqua" ist den Angaben zufolge aufgrund ihrer guten Chemikalien- und Hydrolysebeständigkeit für Bauteile mit Trinkwasserkontakt geeignet: Das Material verfügt demnach über die gängigen Trinkwasser-Zulassungen. "Ultramid D3EG12 HMG" hingegen ist ein Polyamid, das sich durch seinen hohen E-Modul von über 20.000 MPa auszeichnen soll. Es komme deshalb auch für den Ersatz von Metalldruckgussteilen im Sichtbereich in Betracht, denn das Material habe trotz seines außerordentlich hohen Glasfasergehalts von 60 Prozent eine ungewöhnlich gute Oberfläche.

Beide teilaromatischen Polyamide wurden gezielt als leistungsfähige Ergänzung des Standardsortiments entwickelt. Sie sind laut BASF beide sehr steif, haben ein gutes Kriechverhalten und sind im Vergleich zu Standard-Polyamid relativ unempfindlich gegenüber Feuchtigkeit.

Fürs Trinkwasser - Wasserzähler und mehr
Mit "Ultramid D3EG10 FC Aqua" erweitert die BASF zugleich ihr für den Kontakt mit Trinkwasser entwickeltes Portfolio technischer Kunststoffe der Marke Aqua. Zu den speziellen Anforderungen für Bauteile mit Trinkwasserkontakt gehören besonders niedrige Migrationswerte, eine hohe Geschmacksneutralität sowie der Nachweis, dass es im dauerhaften Kontakt mit dem Kunststoff zu keinem beschleunigten Algenwachstum kommt. Zudem sollen die Kunststoffe des Aqua-Sortiments auch die Zulassungsvoraussetzungen für den Kontakt mit Lebensmitteln (FC = Food Contact) erfüllen.

Ein interessantes Anwendungsbeispiel für die Aqua-Type sind Gehäuse von Wasserzählern. Übliche Messinggehäuse enthalten einen hohen Anteil teuren Kupfers und zur besseren Bearbeitung bis zu drei Prozent Blei. Da ab Dezember 2013 in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union der Bleigrenzwert im Trinkwasser von derzeit 0,025 mg/l auf nur 0,01 mg/l gesenkt werden wird, kommt bleifreien Materialien eine ganz besondere Bedeutung zu. Nicht zuletzt wegen seiner Festigkeit und Zähigkeit eigne sich "Ultramid D3EG10 FC Aqua" für solche Anwendungen. Darüber hinaus weise dieses Polyamid eine reduzierte Wasseraufnahme sowie hohe Steifigkeit auf und es halte dynamischen Lastfällen stand, wie sie etwa beim plötzlichen Schließen von Einhebelmischern auftreten.

Flexibler als Metall-Druckguss
Werkstoffe zur Metallsubstitution werden zuerst an ihren mechanischen Eigenschaften gemessen. Sie konkurrieren mit Zink- oder Aluminiumdruckguss. Bei "Ultramid D3EG12 HMG" haben die außerordentlich guten mechanischen Eigenschaften zur Namenserweiterung HMG geführt. HMG steht für "High Modulus Grade" und soll den sehr hohen E-Modul hervorheben. Bemerkenswert für ein Polyamid sei auf der einen Seite, dass der Werkstoff beim E-Modul im konditionierten ebenso wie im trockenen Zustand konstant hohe Werte aufweise. Aber auch die Zugfestigkeit nehme aufgrund der reduzierten Feuchtigkeitsaufnahme vom trockenen zum konditionierten Zustand nur geringfügig ab. Neben den mechanischen seien aber auch weitere Eigenschaften, beispielsweise die Verarbeitbarkeit, das thermische Verhalten oder die Chemikalienbeständigkeit zu beachten. So zeichne sich das Material unter anderem durch ein breites Verarbeitungsfenster aus, das sich in moderaten Werkzeug- und Massetemperaturen widerspiegelt.

Sichtteile aus hochgefülltem Polyamid
Trotz seiner hohen Glasfaserverstärkung soll sich "Ultramid D3EG12 HMG" auch für die Herstellung von Endprodukten mit hochwertigen Oberflächen wie zum Beispiel Bürostühlen verwenden lassen. Alleine diese Eigenschaftskombination eröffne interessante Anwendungsperspektiven, sowohl im Sicht- als auch im Dichtungsbereich. So werden heute bereits Kugelabsperrventile aus dem HMG-Material gefertigt. Die hohe Oberflächenqualität biete gerade hier einen weiteren Vorteil: Die Dichtflächen an den Bauteilen aus "Ultramid D3EG12 HMG" sind so glatt, dass keine Nachbearbeitung erforderlich sein sollen. Das sei eine weitere Stärke der Kunststoffversion, die sich deshalb oft als die gegenüber Metall wirtschaftlichere Alternative erweise.

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