Strahlenvernetzte Thermoplaste sind für Getriebeteile prädestiniert

Anbieter zum Thema

GGB Heilbronn GmbH

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

trivid GmbH

Lehrstuhl f.Kunststofftechnik Uni Erlangen-Nürnberg Lehrstuhl für Kunststofftechnik

BGS Beta-Gamma-Service GmbH & Co. KG

mehr weniger

Teknor Germany GmbH

BASF SE

weniger

Bei einem Vernetzungsgrad von 53% wurde der Verschleißkoeffizient des PA-66-Thermoplasts von ursprünglich etwa 6 × 10–6 mm3/Nm auf 2,2 × 10–6 mm³/Nm reduziert. Infolge weiterer Bestrahlungsvorgänge erreichte man einen Verschleißkoeffizient von 1,86 × 10–6 mm3/Nm bei einem Vernetzungsgrad von 60%.

Verschleiß durch Strahlenvernetzung deutlich gesenkt

Beim zusätzlich wärmestabilisiertem PA-66-Material wurde sogar ein Wert von 1,42 × 10–6 mm3/Nm (Vernetzungsgrad 61%) gemessen (Bild 3). Die Reibungszahlen zeigen keinen signifikanten Einfluss bezüglich der Bestrahlung, liegen aber mit Werten zwischen 0,78 und 0,93 auf einem auch für Polyamid hohen Niveau.

Bei tribologischer Beanspruchung wird die maximale Einsatztemperatur des Kunststoffs über die Reibungswärme und Umgebungstemperatur bestimmt. In Abhängigkeit von der Temperatur ergeben sich für das vernetzte PA 66 deutliche Abweichungen für die tribologischen Eigenschaften (Bild 4). Die Strahlenvernetzung verhindert das Aufschmelzen des PA 66. Das strahlenvernetzte PA 66 zeichnet sich daher durch eine um nahezu 100 °C höhere Dauereinsatztemperatur aus – bei einem gleichzeitig niedrigen Verschleißkoeffizienten. Die Bildung eines dreidimensionalen Netzwerkes infolge der Elektronenbestrahlung führt zudem zu einem geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten (Bild 5).

Erzeugen der Bauteileigenschaften unabhängig von der Formgebung

Es spricht vieles für die Strahlenvernetzung:

• Die Strahlenvernetzung ist sehr schnell und arbeitet mit Elektronen als „Additive“. Dadurch gibt es keine Umweltbelastung durch Chemikalien.
• Die Produkte bekommen ihre Endeigenschaften unabhängig von der Formgebung, Thermoplaste werden dabei in Thermo-Elaste überführt.
• Bei Mehrstoffsystemen sorgt die Strahlenvernetzung für eine optimierte Phasenankopplung, zum Beispiel eine Faser-Matrix-Haftung.
• Weil die Strahlung Materialgrenzen durchdringt, können sogar Metall-Kunststoff-Kombinationen bestrahlt werden.

Strahlenvernetzung ist ein bewährtes Kooperationsmodell: Für die Kunststoffhersteller fallen überhaupt keine Investitionen an. Sie delegieren einfach die letzte Veredelungsstufe vor Auslieferung an Bestrahlungsdienstleister wie BGS.

Sorgen um die Werkstoffqualität gibt es keine, weil nur wenige elektrische Parameter die Qualität des Verfahrens beeinflussen. Strahlenvernetzung liefert Produkte mit präzise reproduzierbaren Eigenschaften. Auch höchste Qualitätsanforderungen sind damit zu erfüllen. Der zeitliche Aufwand für die Bestrahlung ist gering, so dass die Produkte quasi „auf dem Weg zum Kunden“ bei BGS vorbeigebracht werden können.

Dipl.-Ing. Joachim Gehring ist Leiter der Anwendungstechnik beim Bestrahlungs-Spezialisten BGS Beta-Gamma-Service in Wiehl. Dr.-Ing. Zaneta Brocka ist Leiterin Neue Technologien am Lehrstuhl für Kunststofftechnik (LKT) der Universität Erlangen.

(ID:327436)