16.01.2015

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DuPont: "Vespel" Führungsbuchsen unterstützen dauerhaft präzise Regelung des Ladeluftdrucks

Ein weltweit führender Hersteller von Kfz-Turboladersystemen verwendet Buchsen aus dem Polyimid "Vespel" von DuPont zur Führung der Schubstangen von Wastegate-Aktuatoren, die den Druck des in den Lader einströmenden Abgases regeln. Der Hersteller wählte laut DuPont diese Lösung, weil die Buchsen ihre niedrige Reibung, ihre Steifigkeit und Dimensionsstabilität auch bei langzeitiger Einwirkung hoher Temperaturen und aggressiver Abgase behalten und so die präzise Funktion solcher Regelsysteme über die gesamte Kfz-Lebensdauer unterstützen.

Kleine aufgeladene Motoren ermöglichen signifikante Verringerungen des Kraftstoffverbrauchs und der Abgasemissionen. Dabei sind moderne Lader so ausgelegt, dass sie schon bei niedrigen Drehzahlen einen hohen Ladedruck erzeugen und damit eine unerwünschte Anfahrschwäche (das "Turboloch") vermeiden. Wastegate-Aktuatoren dienen dazu, den Druck der in den Lader einströmenden Abgase bei steigender Motordrehzahl zu begrenzen und exakt auf den zur Fahrsituation passenden Wert zu regeln. Dank der "Vespel" Führungsbuchsen sollen sich die metallenen Schubstangen solcher Wastegate-Aktuatoren ungeschmiert und unter allen Betriebsbedingungen leichtgängig bewegen, mit hoher Gleichmäßigkeit und nur minimaler Hysterese.

Im direkten Umfeld der Führungsbuchsen bewirken die bis zu 1.050°C heißen Abgase in der Turbine des Turboladers und die Enge in heutigen Motorräumen Betriebstemperaturen von über 220°C. Wie der Kfz-Zulieferer berichtet, hätten umfangreiche Tests zuvor gezeigt, dass alternative Materiallösungen, wie Buchsen aus technischen Thermoplasten, bei diesen hohen Temperaturen versagten. Die passende Lösung habe sich in Form von "Vespel SP-21" gefunden. Dieser Typ kombiniert ein hochtemperaturbeständiges Polyimid mit einem Graphit-Füllstoff, um die kundenseitigen Anforderungen an die Verschleissfestigkeit und geringe Reibung zu erfüllen. Seine Wärmeformbeständigkeit liegt den Angaben zufolge bei 360°C, er besitzt keinen Schmelzpunkt und behält seine Eigenschaften auch bei langzeitiger Hitzeeinwirkung sowie im Kontakt mit aggressiven Abgasen. Wie sich im weiteren Verlauf der Tests gezeigt habe, ermöglichten die daraus gefertigten Buchsen einen gleichmäßigen Betrieb der Schubstange während des gesamten Prüfzyklus. Und dank der hohen Schlagzähigkeit und Festigkeit des Werkstoffs sollen die Führungsbuchsen auch starken mechanischen Beanspruchungen während der Montage standhalten.

Führungsbuchsen sind ein typisches Anwendungsbeispiel für kundenspezifische "Vespel" Formteile, die von DuPont hergestellt werden. Solche Formteile können ohne Nacharbeit hohe Anforderungen hinsichtlich der Maßtoleranzen erfüllen und eignen sich laut Hersteller für die kosteneffiziente Großserienproduktion. Zu weiteren Standardanwendungen von "Vespel" Teilen gehören Gleitlager aller Art, Anlaufscheiben und Gleitringdichtungen, beispielsweise in Pkw- und Nutzfahrzeug-Automatikgetrieben. Darüber hinaus ist "Vespel" auch in Form von Halbzeugen, wie Rundstäbe, Platten oder Hohlstäbe, für die mechanische Weiterverarbeitung verfügbar.

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