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Hochleistungskunststoffe ersetzen Aluminium unter der Motorhaube

08.05.2008
Nissan verwendet technische Kunststoffe für den Ventildeckel und die vordere Motorabdeckung der 2,5-l-Turbodieselmotoren der Modelle Pathfinder und Navara. Eingesetzt werden die glasfaserverstärkten Polyamide Minlon PA66 und Zytel PA von Du Pont de Nemours. Im Vergleich zu Aluminium sinken damit laut Kunststofferzeuger das Gewicht um etwa 40% sowie die Fertigungskosten um 30 bis 35%.

Der Ventildeckel ist 47,5 cm lang, 22,5 cm breit und wiegt etwa 1250 g. Er besteht aus dem mineralgefüllten und mit Glasfasern verstärkten Polyamid Minlon PA66, für das laut Du Pont eine sehr hohe Steifigkeit und Festigkeit, ein geringer Verzug und eine hohe Dimensionsstabilität kennzeichnend sind – Eigenschaften, die für einen korrekten und dichten Sitz des Ventildeckel und damit zuverlässigen Schutz der darunter liegenden Ventilsteuerung sorgen und den Austritt von Schmieröl verhindern. Zudem könne der Werkstoff Temperaturen bis 150 °C sowie heißem Motoröl und anderen Chemikalien ausgesetzt werden.

Glasfaserverstärktes Polyamid hält hohen Temperaturen stand

Für die etwa 44 cm lange, 20 cm breite und 500 g leichte vordere Motorabdeckung, die – wie der Ventildeckel – schützt und dichtet, kommt das mit 30 Gewichtsprozent Glasfasern verstärktes Polyamid Zytel zum Einsatz. Ausschlaggebend für die Wahl des Werkstoffs war auch hier seine hohe Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit sowie seine mechanische Festigkeit, denn die Abdeckung wird mittels Bolzen mit dem Motorblock verbunden und ist im täglichen Betrieb hohen dynamischen Kräften ausgesetzt.

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Entwickelt wurden beide Komponenten von der Maier S. Coop, Guernica/Spanien, in Zusammenarbeit mit Fagor Ederlan, Eskoriatza/Spanien, die beide zur spanischen Mondragón Corporación Cooperativa (MCC), Mondragón, gehören. Ziel dieses Projekts war die Reduktion des Bauteilgewichts sowie eine Senkung der Produktionskosten im Vergleich zu Aluminium.

Dazu Mario Ordoñez, bei Meier verantwortlich für neue Werkstoffe: „Die aus Hochleistungskunststoffen von Du Pont spritzgegossenen Teile besitzen eine ähnliche Maßhaltigkeit und vergleichbare mechanische Eigenschaften wie solche aus Aluminiumdruckguss.“

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/konstruktion/werkstoffe/articles/120691/

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