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Neuer Schaumstoff

Weltpremiere – Polyamid kann jetzt geschäumt werden

| Autor / Redakteur: Henning Küll / Peter Königsreuther

Der erste Polyamidschaumstoff hat das Licht der Welt erblickt, wie Asahi Kasei jetzt berichtet. Der Leichtbauwerkstoff soll im Kfz-Sektor gute Dienste leisten und bei der Geräuschdämpfung seine Trümpfe ausspielen. Auf der Foam Expo in Stuttgart wird der polymere Neuling präsentiert.
Der erste Polyamidschaumstoff hat das Licht der Welt erblickt, wie Asahi Kasei jetzt berichtet. Der Leichtbauwerkstoff soll im Kfz-Sektor gute Dienste leisten und bei der Geräuschdämpfung seine Trümpfe ausspielen. Auf der Foam Expo in Stuttgart wird der polymere Neuling präsentiert. (Bild: Asahi Kasei / 400V Industriefotografie)

Der jüngst entwickelte Polyamidschaum von Asahi Kasei schafft neue Einsatzfelder in den Bereichen Leichtbau und Geräuschdämmung. Er soll sich mit üblichen Polystyrolanlagen schäumen lassen.

Die disruptiven Megatrends CASE (Connected - Autonomous - Shared - Electrified) stellen die Automobilindustrie vor einen nie dagewesenen Innovationsdruck. Zusätzlich zu den sich ändernden Verbraucherbedürfnissen kommt, dass die EU-Gesetzgebung zur Reduzierung der CO2-Emissionen die Nachfrage nach Leichtbaumaterialien als Ersatz für Metall- und Aluminiumteile deutlich erhöht hat. Gleichzeitig müssen diese Werkstoffe den hohen Sicherheitsstandards in der Automobilindustrie gerecht werden und den sich ändernden und verschärfenden Vorschriften weltweit genügen. Kunststoffe und im Speziellen die Schaumstoffe aus ihnen, werden mit ihrem breiten Leistungsspektrum dabei zu einem Schlüsselfaktor, der zur Reduzierung von CO2-Emissionen herkömmlicher Pkw mit Verbrennungsmotor und zu einer größeren Reichweite von Elektroautos beiträgt.

Polyamidhersteller erschäumt einen werkstofftechnischen Durchbruch

Eine weitere Herausforderung für die Automobilindustrie ist die Verschärfung der Lärmrichtlinien. Durch die im Jahr 2016 von den Vereinten Nationen erlassene Regelung Nr. 51-031 muss bei neu hergestellten Fahrzeugen künftig der von außen wahrnehmbare Geräuschpegel kontinuierlich gesenkt werden. Asahi Kasei ist einer von nur vier voll integrierten Polyamidherstellern weltweit und stellt die Type PA 6.6 vom Monomer bis zum Compound komplett her. Basierend auf dieser Expertise entwickelt das Unternehmen derzeit den PA-Foam, einen Schaumstoff auf Polyamidbasis, welcher der weltweit ersten seiner Art ist.

Leichtbaukönner mit allen Trümpfen des Polyamids

Dieser Werkstoff ist eine Antwort auf die beiden oben genannten Herausforderungen und den sich daraus ableitenden Fragen für die Autoindustrie. Das Material ist steif, mechanisch belastbar sowie wärmeformbeständig und deshalb für den Einsatz in strukturellen Leichtbauanwendungen von Autos prädestiniert. Nicht zuletzt kann man damit Geräusche gut dämpfen. Der PA-Foam zeichnet sich durch die typischen hitze-, chemikalien- und ölbeständigen Eigenschaften des technischen Kunststoffs Polyamid aus, die sich je nach Form der geschäumten PA-Perlen mit den oben genannten Vorteilen kombinieren: PA-Foam mit runden Schaumstoffperlen ist sehr steif und damit ein vielversprechender Substituent für Aluminium und Metall in strukturellen Anwendungen. Auch der Einsatz als Isolatoren, Leitungen, Abstandhaltern oder anderen Leichtbaueilen des Batteriegehäuses in Elektrofahrzeugen ist denkbar. PA-Foam aus Schaumstoffperlen mit C- oder makkaroniartiger Form kommt mit den typischen Polyamid-Merkmalen auch mit einem sehr guten Geräuschdämpfungsverhalten. Einsatzfelder im Auto finden sich deshalb fast überall, insbesondere im Motorraum, wo der Kunststoff seine einzigartigen Eigenschaften entfalten kann.

Hochwertige Kunststoffteile mit Spareffekt

Für Motorabdeckungen verwendet, macht es ein Fahrzeug nicht nur leichter, sondern insgesamt leiser. So erhöht sich auch der Komfort beim Fahren. Und mit der steigenden Beliebtheit von Carsharing-Möglichkeiten und der deshalb zu erwartenden Einführung von autonomen Fahrzeugen, wird der Fahrzeuginnenraum immer wichtiger als Wohlfühlzone. Der PA-Foam entfaltet andersherum auch den positiven Effekt, dass er externe Geräuschquellen abschwächt. Das klappt etwa, wenn man ihn außer im Motorraum auch im Fahrzeugdach oder der Sitz- und Bodenstruktur einbaut. Schaumstoffperlen aus Polyamid lassen sich im Dampfformverfahren auf handelsüblichen Formanlagen für das Polystyrolschäumen verarbeiten. Um relativ großvolumige Bauteile zu erhalten, bedarf es außerdem vergleichsweise wenig Rohmaterial, was sich positiv auf die Bauteilkosten auswirkt.

Ein attraktives Material für eine umweltbewusste Gesellschaft

In Europa, wo das Umweltbewusstsein stark ausgeprägt ist, wird der Bedarf an Leichtbauanwendungen in Zukunft voraussichtlich weiter steigen, insbesondere in der Automobilindustrie. „Unser Schaumstoff öffnet neue Anwendungswelten, für den Leichtbau und überall da, wo hohe Wärmebeständigkeit gefragt ist. Darüber hinaus werden die Geräuschdämpfungseigenschaften die wachsende Nachfrage nach entsprechenden Materialien zur Reduzierung von Geräuschen, Vibrationen und Rauheiten (NVH) gerecht", ist sich Takuji Namatame, Senior Manager der Corporate R&D Division bei Asahi Kasei Europe, sicher.

Asahi Kasei wird den PA Foam vom 10. bis 12. September 2019 auf der Foam Expo Europe in Stuttgart ausstellen.

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