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BASF SE 67056 Ludwigshafen Telefon: +49 621 60-0 http://www.basf.com Communications Performance Materials Telefon: +49 621 60-42241 Telefax: +49 621 60-49497 www.plasticsportal.eu www.pu.basf.eu
Presse-Information
Erweiterung des Polyamid-Portfolios für die Ladeluftstrecke in modernen Verbrennungsmotoren
Ultramid®-Typen für verschiedene Anforderungen an Druck und Beständigkeit bis 220°C
Ausgewählte Polyamide mit global einheitlichen Spezifikationen aus lokaler Produktion verfügbar
Die gesetzlich vorgeschriebene Verbrauchs- und Emissionsreduktion
in vielen Ländern zwingt die Automobilindustrie zum Handeln. Neben
der Entwicklung alternativer Antriebe spielt die Optimierung der
klassischen Verbrennungsmotoren nach wie vor eine zentrale Rolle.
Downsizing führt zu höheren Drücken und Temperaturen, speziell bei
luftführenden Bauteilen hinter der Turboaufladung. Die BASF reagiert
auf diese Weiterentwicklung der Motorenkonzepte mit einem
abgestimmten Portfolio von PA6- und PA66-Typen, die die
gestiegenen Anforderungen an die eingesetzten Materialien, ihre
mechanischen Eigenschaften und Temperaturbeständigkeit erfüllen.
Die Werkstoffe sind je nach Basispolymer und Stabilisierungssystem
bis 220°C wärmealterungsbeständig und verfügen über eine
ausgezeichnete Berstdruck- und Schweißnahtfestigkeit. So kann dem
Entwickler das jeweils optimale Material für unterschiedliche Bauteile
der Ladeluftstrecke mit dem besten Kosten-Nutzen-Verhältnis zur
Verfügung gestellt werden. Ausgewählte Typen basieren auf globalen
Spezifikationen: Sie werden weltweit aus lokaler Produktion, mit
einheitlichen Materialeigenschaften und in konstant hoher Qualität
geliefert.
28. Juni 2016 P246/16 Dr. Ulla Biernat Communications Performance Materials Telefon: +49 621 60-42241 [email protected]
BASF auf der K 2016
Halle 5, Stand C21/D21
basf.com/k2016
Seite 2 P246/16
Mehr Druck, höhere Temperaturen, globale Anforderungen
Durch Turbolader lässt sich ein Leistungsverlust des Motors bei
gleichzeitiger Reduktion des Hubraums ausgleichen. Die Aufladung
führt dabei zu höheren Drücken und Temperaturen im Motorraum,
speziell in der Ladeluftstrecke. Gleichzeitig entwickeln die Autobauer
das Design der Ladeluftstrecke weiter, um den Bauraum effizienter zu
gestalten und die Schadstoffemissionen zu verringern. Die
technologische Weiterentwicklung der Motoren wird von
Standardisierungsprozessen und Produktionsverlagerungen
begleitet: Global einheitliche Motoren und die entsprechenden
Anbauteile werden in unterschiedlichen Fahrzeugen, die lokal
produziert werden, eingesetzt. Die BASF reagiert auf diesen Trend
mit einem Portfolio global verfügbarer Produkte aus lokaler
Produktion mit weltweit gültigen Spezifikationen.
Einsatz in der Ladeluftstrecke
Die BASF bietet Polyamide für die verschiedenen
Temperaturanforderungen der Ladeluftstrecke an. Das Portfolio
umfasst PA6-, PA66 und PA66/6-Typen mit einem Glasfasergehalt
zwischen 30 und 50 Prozent. Neu in das Portfolio wurde Ultramid®
B3WG6 GPX aufgenommen, ein PA6 mit 30% Glasfasern. Es ist bis
180°C und kurzzeitig bis 200°C temperaturbeständig und eignet sich
aufgrund exzellenter Berstdruck- und Schweißnahtfestigkeit für
mehrteilig konstruierte Ladeluftverteiler. Das obere Ende des
Temperaturspektrums wird von Ultramid Endure abgedeckt, einer
Polyamid-Spezialität, die Dauergebrauchstemperaturen von 220°C
und Spitzen bis 240°C ermöglicht. Die für das Spritzgießen
geeigneten Typen Ultramid Endure D3G7 mit 35% und D3G10 mit
50% Glasfaserverstärkung bewähren sich in Ladeluftverteilern von
hoch aufgeladenen Dieselmotoren sowie in Resonatoren und
Sensoren. Namhafte OEMs setzen das für das Saugblasformen
geeignete Ultramid Endure D5G3 BM (mit 15% Glasfasern) in
Ladeluftrohren ein. Für den Bereich zwischen 180°C und 210°C gibt
es PA66-Produkte mit verbesserter Wärmestabilisierung im Portfolio.
Dazu zählen Ultramid A3W2G6 bis G10 (von 30 bis 50%
Seite 3 P246/16
Glasfaserverstärkung) für Temperaturen bis 190°C, z.B. in
Ladeluftkühlerendkappen, sowie das neue Ultramid A3W3G7 für
Temperaturen bis 210°C.
Hervorragende Schweißnaht- und Berstdruckfestigkeit
Neben klassischen Wärmelagerungen von Standardprobekörpern im
Wärmeschrank, die einen guten Anhaltspunkt zur Materialauswahl
geben, spielen dynamische und bauteilnahe Prüfungen eine immer
wichtigere Rolle. Dazu zählen Tests der Betriebsfestigkeit an
Zugstäben unter Wechselbelastung, die Bestimmung des
Berstdrucks von geschweißten Hohlkörpern sowie Druckwechseltests
bei verschiedenen Einsatztemperaturen.
Häufig werden verschweißte Bauteile unter der Motorhaube
eingesetzt. Bei geringerem Glasfasergehalt des Materials kann die
Schweißnaht, besonders nach Alterung, eine Schwachstelle
darstellen. Alle Typen im Portfolio zeigen eine hervorragende
Berstdruck- und Schweißnahtfestigkeit. Sie sind besonders für das
Vibrations- und Heißgasschweißen geeignet. Die
Schweißnahtfestigkeit wurde dabei am Ultrasim® Weld Tester
gemessen. Die BASF hat diesen komplexen Probekörper entwickelt,
um die Betriebsfestigkeit von Schweißnähten unter verschiedenen
Langzeitbelastungen zu bestimmen. Außerdem ermöglicht er eine
genauere Lebensdauervorhersage des Kundenbauteils durch
Berechnungen mit dem BASF-Simulationsinstrument Ultrasim. Die
Software dient Kunden zur optimalen Auslegung ihrer Bauteile in
einem frühen Entwicklungsstadium, sie können
Entwicklungsschleifen reduzieren und die Anzahl der Prototypen
senken.
Das neu entwickelte Ultramid B3WG6 GPX zeigt im Vergleich mit dem
bisherigen Standardprodukt nicht nur einen um 15% höheren initialen
Berstdruck. Es übersteht auch viermal mehr Druckwechsellastzyklen
bei 100°C. Ultramid A3W3G7, ebenfalls neu, schließt die Lücke
zwischen den Ultramid A3W2-Typen und Ultramid Endure: Der
Kunststoff zeigt sehr gute mechanische Eigenschaften auch bei
Dauergebrauchstemperaturen bis 210°C.
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Globale Spezifikation, lokale Produktion
Die Nachfrage nach weltweit einheitlichen Materialien wird weiter
steigen. Triebfeder hierfür ist der Wunsch der global agierenden
OEMs nach Kostensenkung mittels Modularisierung. Durch weltweit
identische Spezifikationen lassen sich Freigabe- und
Logistikprozesse verschlanken, wenn ein Werkstoff nur noch einmal
zentral freigegeben wird und weltweit aus lokalen Quellen bezogen
werden kann. Dem steht entgegen, dass die Einrichtung einheitlicher
Qualitätsstandards über Regionen hinweg mit erheblichem Aufwand
verbunden ist: Hierbei müssen zum Beispiel lokal unterschiedliche
Rohstoffquellen, Gesetzesvorgaben, Prüfnormen und
standortbedingte Unterschiede berücksichtigt werden. Die BASF
bietet bereits mehrere Kunststoffe an, die diesen Anforderungen
gerecht werden. Das Unternehmen arbeitet intensiv an der
Erweiterung dieses globalen Produktportfolios und unterstützt
Kunden zudem weltweit mit Bauteilsimulation sowie
maßgeschneiderter Unterstützung in der Anwendungsentwicklung
und realitätsnaher Bauteilprüfung.
BASF auf der K 2016
Wo Ihre Ideen zu idealen Lösungen werden: BASF auf der K in Düsseldorf vom
19. bis 26. Oktober 2016 in Halle 5, Stand C21/D21. Alle zugehörigen Presse-
Informationen, Fotos und weitere Informationen finden Sie unter basf.com/k2016.
Über den Bereich Performance Materials
Der Bereich Performance Materials der BASF bündelt das gesamte werkstoffliche
Know-how der BASF für innovative, maßgeschneiderte Kunststoffe unter einem
Dach. Der Bereich, der in vier großen Branchen – Transportwesen, Bauwirtschaft,
industrielle Anwendungen und Konsumgüter – aktiv ist, verfügt über ein breites
Portfolio von Produkten und Services sowie ein tiefes Verständnis für
anwendungsorientierte Systemlösungen. Wesentliche Treiber für Profitabilität und
Wachstum sind unsere enge Zusammenarbeit mit den Kunden und ein klarer Fokus
auf Lösungen. Starke F&E-Kompetenzen bilden die Basis für die Entwicklung
innovativer Produkte und Anwendungen. 2015 betrug der weltweite Umsatz des
Bereichs Performance Materials 6,7 Milliarden €. Mehr Informationen unter:
www.performance-materials.basf.com.
Seite 5 P246/16
Über BASF
BASF steht für Chemie, die verbindet – für eine nachhaltige Zukunft. Wir verbinden
wirtschaftlichen Erfolg mit dem Schutz der Umwelt und gesellschaftlicher
Verantwortung. Rund 112.000 Mitarbeiter arbeiten in der BASF-Gruppe daran, zum
Erfolg unserer Kunden aus nahezu allen Branchen und in fast allen Ländern der
Welt beizutragen. Unser Portfolio haben wir in den Segmenten Chemicals,
Performance Products, Functional Materials & Solutions, Agricultural Solutions und
Oil & Gas zusammengefasst. BASF erzielte 2015 weltweit einen Umsatz von mehr
als 70 Milliarden €. BASF ist börsennotiert in Frankfurt (BAS), London (BFA) und
Zürich (AN). Weitere Informationen unter www.basf.com.
Tailored polyamide portfolio for charge air ducts in modern combustion engines
Andreas Stockheim, Segment Manager Powertrain,Transportation EuropeDr. Matthias Scheibitz, Team Head Product Development Ultramid®, Europe
All automotive OEMs face a major challenge: emission reduction
2
CO2 targets (g/km)
Source: BCG
80
130
180
230
280
2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020
95
130
164
125
229241
158
143
173186
105117
140
Optimization of internal combustion engine (ICE) is a must
3
CO2 reduction levels until 2020 (g/km): example Europe
Source: BCG Automotive Study 2025
130
95
2015 Combustionengine
optimization
Weight reduction Electrification 2020
Optimization of internal combustion engine (ICE) is a must
4
CO2 reduction levels until 2020 (g/km): example Europe
Source: BCG Automotive Study 2025
130
95
25
55
2015 Combustionengine
optimization
Weight reduction Electrification 2020
Optimization leads to downsizing and turbocharging
5
CO2 reduction levels until 2020 (g/km): example Europe
Source: BCG Automotive Study 2025
downsizing
turbocharging130
95
25
55
2015 Combustionengine
optimization
Weight reduction Electrification 2020
Performance requirements for materials in charge air ducts are increasing
Schematic temperature and charge pressure
Source: BCG Automotive Study 2025
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0
100
200
300
naturally aspirated turbocharged turbocharged + iCAC double turbocharged + iCAC
long termtemperature[°C]
short termtemperature[°C]
pressure[bar]
[°C]
6
0
1
2
3
4
5 [bar]
Tailored BASF polyamide portfolio offers the right material for the right application
Schematic temperature and charge pressure
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0
100
200
300
naturally aspirated turbocharged turbocharged + iCAC double turbocharged + iCAC
long termtemperature[°C]
short termtemperature[°C]
pressure[bar]
[°C]
ULT.B3WG6ULT.B3WG6 GPX
ULT.A3WG7HPULT.A3W2G6
ULT.A3W2G7
ULT. Endure D3G7ULT. Endure D3G10
ULT.A3W3G7 new
new
7
0
1
2
3
4
5 [bar]
For each temperature requirement the suitable polyamide
Product portfolio
8
Product PolymerLong-termtemperature1
Max.Short-term temperature
Ultramid® B3WG6 GPX new PA6 GF30 180 °C 200 °C
Ultramid® A3WG7 HP PA66 GF35 180 °C 240 °C
Ultramid® A3W2G6 PA66/6 GF30 200 °C 240 °C
Ultramid® A3W2G7 PA66/6 GF35 200 °C 240 °C
Ultramid® A3W3G7 new PA66/6 GF35 210 °C 240 °C
Ultramid® Endure D3G7 PA GF35 220 °C2 240 °C
Ultramid® Endure D3G10 PA GF50 220 °C2 240 °C
Excellent values forapplication-related properties:
Fatigue
Static and dynamic burst pressure
Weldline strength
Creep
1 decline in tensile strength to 50% of the initial value after 3000h2 decline in tensile strength to 80% of the initial value after 3000h
More than just the material: BASF offers proven expertise
9
Processing technologies plastics Parts testing Material consulting
Processing technologies composites Simulation competence Infopoints
BASF is close to its customers – globally
10
Automotive production sites and R&D centers
Production site
R&D center
Asia Pacific
14 13
12 6
41 10
16 5
North America
22 13
18 3
12 2
4 3
South America
7 3
7 1
3 -
9 3
EMEA
10 16
16 2
12 3
63 14
BASF Performance Materials: the global partner for powertrain applications
11
Broad material competencies for powertrain applications
Deep industry expertise and understanding
Tailored product portfolio
Customized service
Global presence
Specified global products
