Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

DuPont liefert Zytel® Polyamid für erstes in Serien-Pkw eingesetztes Kunststoff-Ölwannenmodul

22.10.2008
Erstmals in der Geschichte des Automobils ist jetzt ein Ölwannenmodul aus einem thermoplastischen Kunststoff in einem Großserien-Pkw im Einsatz.

Gemeinsam mit dem Zulieferer Bruss und DuPont hat Daimler echtes Neuland beschritten und eine modulare Konstruktion für die neuen 4-Zylinder-Dieselmotoren vom Typ OM651 entwickelt, bei der sich ein Aluminium-Druckguss-Oberteil und ein multifunktionales Unterteil aus Zytel® 70G35 HSLR von DuPont ergänzen.


Foto: DuPont
Die Ölwanne für die neuen 4-Zylinder-Dieselmotoren von Daimler ist eine Neukonstruktion, bei der erstmals bei einem Großserien-Pkw ein technischer Kunststoff maßgeblichen Anteil hat: Mit einem Aluminium-Druckguss-Rahmen ist die rund 6 Liter Motoröl fassende Wanne (unten) aus dem Polyamid Zytel® 70G35 HSLR von DuPont verschraubt, in die ein versteifend wirkender Ölabscheider (darüber) eingeschweißt ist.

Dieser Aufbau sichert eine hohe Steifigkeit, und zugleich ermöglicht er eine beachtliche Gewichtsreduktion um 1,1 kg gegenüber einer reinen Aluminiumausführung. Zudem ist die Fertigungseffizienz sehr hoch, denn die gute Fließfähigkeit des hitzestabilisierten, glasfaserverstärkten Polyamids ermöglicht lange Fließwege, kurze Einspritzzeiten und das sichere Ausformen von Bereichen mit geringer Wanddicke. Auch seine gute Eignung für das Vibrationsschweißen trägt zur hohen Produktivität bei. Ihren ersten Einsatz findet die neue Ölwannenkonstruktion in der Mercedes-Benz C-Klasse.

Der hintere Teil der Ölwanne, der den Ölsumpf für ca. 6 l Motoröl bildet, weist aufgrund seiner Form eine hohe Eigensteifigkeit auf. Der vordere Teil ist flach ausgeführt, weil Fahrwerk und Lenkgetriebe viel Platz beanspruchen. Dessen Biegewiderstandsmoment und Steifigkeit sind dadurch relativ gering, so dass zusätzliche Maßnahmen erforderlich waren, um Verzug und Deformationen zu minimieren und Undichtigkeiten am Übergang zum darüber liegenden Aluminiummodul auszuschließen.

Die Lösung fand sich in Form einer Sandwichkonstruktion mit einem zweiten Spritzgussteil: In den flachen Bereich der Wanne ist ein separat hergestellter Ölabweiser eingeschweißt, der das vom Kurbeltrieb und den Ausgleichswellen verwirbelte Öl beruhigt in die Ölwanne zurückführt. Gemeinsam sichern Wanne, Abweiser sowie weitere konstruktive Maßnahmen die erforderliche Formstabilität unter allen Betriebsbedingungen. Im Bereich des Ölsumpfes warmeingebettete Messing-Inserts nehmen die Ölablassschraube und den Ölstandschalter auf. Die hohen Rippen im Sumpf wirken als Schwallbleche, die ebenfalls das Öl beruhigen und in den Sumpf der Ölwanne führen.

Vor dem Bau des ersten Werkzeugs ergänzte Bruss seine eigenen, umfangreichen Möglichkeiten der Simulation durch Dienstleistungen von DuPont. So wurden mittels Finite-Elemente-Rechnung Verrippungen in Randnähe (außerhalb der vom Ölabweiser überspannten Fläche) positioniert und so optimiert, dass sie trotz minimaler Bauhöhe einen signifikanten Beitrag zur Gesamtsteifigkeit des kritischen, flachen Bereichs leisten. Ebenfalls auf Basis des FEM-Modells führte DuPont Fließstudien durch, um den Einfluss der Wanddicke sowie der Anschnittzahl und -positionierung auf die Ausbildung von Bindenähten und das Verzugsverhalten zu ermitteln und die entsprechenden Parameter zu optimieren. Tatsächlich genügt dank der hohen Fließfähigkeit von Zytel® 70G35 HSLR ein einzelner zentraler Anguss, um die komplette Werkzeugkavität zu füllen und dabei kurze Taktraten zu erreichen. Gegenüber (den mit anderen PA-Typen eventuell erforderlichen) Mehrfachangüssen verringern sich dadurch die Werkzeugkosten, die Prozessführung vereinfacht sich, die Zahl der Bindenähte und die Gefahr von Lufteinschlüssen werden minimiert.

Im Technischen Zentrum von DuPont in Genf wurde schließlich das Verhalten der Konstruktion beim harten Absetzen der Motor-Getriebe-Kombination mit dem Stapler simuliert. Reale Versuche bei Bruss mit Musterbauteilen bestätigten den Erfolg der auf Grund der Berechnungen erfolgten konstruktiven Maßnahmen: Auch nach 1000 h Alterung in 150 °C heißem Öl widersteht die Wanne dieser rauen Behandlung ohne kritische Schäden.

Insgesamt bietet der Einsatz thermoplastischer Kunststoffe für Ölwannen ein beachtliches Potenzial zur weiteren Funktionsintegration. Bei der aktuellen Ausführung ist bereits der Ölabweiser integriert, der ein beruhigtes Rückführen des Öles in den Sumpf unterstützt. Zusätzliche Funktionsteile, die in zukünftigen Ölwannenvarianten zum Einsatz kommen könnten, sind Ölsaugrohre, Ölstandschalter, Ölfilter, andere Ölrückführungskomponenten sowie Ölpumpen.

DuPont Engineering Polymers produziert und vertreibt Crastin® PBT und Rynite® PET thermoplastische Polyester, Delrin® Polyacetale, Hytrel® thermoplastische Polyesterelastomere, DuPont™ ETPV technische thermoplastische Vulkanisate, Minlon® mineralgefüllte Polyamide, Thermx® PCT Polycyclohexylen-Dimethylterephthalat, Tynex® Filamente, Vespel® Teile und Profile, Zenite® LCP flüssigkristalline Kunststoffe, Zytel® Polyamide und Zytel® HTN Hochleistungspolyamide. Diese Produkte werden weltweit in der Luft- und Raumfahrt, im Gerätebau, in der Automobil- sowie der Elektrik- und Elektronik-Industrie, Gesundheitswesen, für Verbrauchsgüter, in der allgemeinen Industrie sowie für Sportartikel und viele andere Anwendungen eingesetzt.

DuPont ist ein wissenschaftlich orientiertes Produktions- und Dienstleistungs-Unternehmen. 1802 gegründet, setzt DuPont die Wissenschaften für nachhaltige Problemlösungen ein, die für Menschen allerorts das Leben besser, sicherer und gesünder machen. DuPont ist in über 70 Ländern aktiv und bietet eine breite Palette innovativer Produkte und Dienstleistungen für Branchen wie Landwirtschaft, Nahrungsmittel, Bauen und Wohnen sowie Transport.

Das DuPont Oval, DuPont™, The miracles of science™ und Zytel® sind markenrechtlich geschützt für E.I. du Pont de Nemours and Company oder eine ihrer Konzerngesellschaften.

Diese Mitteilung basiert auf Informationen von:

Daimler AG, Mercedes-Benz Cars
D-70546 Stuttgart
Kontakt: Dr. Günther B. Zoll
Telefon: ++49 (0) 711-17 20 235
Telefax: ++49 (0) 711-17 790 20 235
E-Mail: guenther.zoll@daimler.com
Dichtungstechnik G.BRUSS GmbH & Co KG
D-22955 Hoisdorf, Schultwiete 12
Kontakt: Dr.-Ing. Roland Kral
Telefon: ++49 (0) 4107 59 386
Telefax: ++49 (0) 4107 378 72 08
E-Mail: kral@bruss.de
Redaktioneller Kontakt:
Horst Ulrich Reimer
Telefon: ++49 (0) 61 02/18-1297
Telefax: ++49 (0) 61 02/18-1318
E-Mail: Horst-Ulrich.Reimer@dupont.com

Horst Ulrich Reimer | Du Pont
Weitere Informationen:
http://www.dupont.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Wichtige Schritte auf dem Weg zum automatisierten Fahren
29.03.2018 | Universität Bremen

nachricht Es wird noch heller: Innovative Leuchten in der Automobilindustrie
28.03.2018 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Im Focus: Molecules Brilliantly Illuminated

Physicists at the Laboratory for Attosecond Physics, which is jointly run by Ludwig-Maximilians-Universität and the Max Planck Institute of Quantum Optics, have developed a high-power laser system that generates ultrashort pulses of light covering a large share of the mid-infrared spectrum. The researchers envisage a wide range of applications for the technology – in the early diagnosis of cancer, for instance.

Molecules are the building blocks of life. Like all other organisms, we are made of them. They control our biorhythm, and they can also reflect our state of...

Im Focus: Metalle verbinden ohne Schweißen

Kieler Prototyp für neue Verbindungstechnik wird auf Hannover Messe präsentiert

Schweißen ist noch immer die Standardtechnik, um Metalle miteinander zu verbinden. Doch das aufwändige Verfahren unter hohen Temperaturen ist nicht überall...

Im Focus: Software mit Grips

Ein computergestütztes Netzwerk zeigt, wie die Ionenkanäle in der Membran von Nervenzellen so verschiedenartige Fähigkeiten wie Kurzzeitgedächtnis und Hirnwellen steuern können

Nervenzellen, die auch dann aktiv sind, wenn der auslösende Reiz verstummt ist, sind die Grundlage für ein Kurzzeitgedächtnis. Durch rhythmisch aktive...

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Event News

Invitation to the upcoming "Current Topics in Bioinformatics: Big Data in Genomics and Medicine"

13.04.2018 | Event News

Unique scope of UV LED technologies and applications presented in Berlin: ICULTA-2018

12.04.2018 | Event News

IWOLIA: A conference bringing together German Industrie 4.0 and French Industrie du Futur

09.04.2018 | Event News

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Moleküle brillant beleuchtet

23.04.2018 | Physik Astronomie

Sauber und effizient - Fraunhofer ISE präsentiert Wasserstofftechnologien auf Hannover Messe

23.04.2018 | HANNOVER MESSE

Fraunhofer IMWS entwickelt biobasierte Faser-Kunststoff-Verbunde für Leichtbau-Anwendungen

23.04.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics