Polyetherimid (PEI) wird in Steuerungsventilen für verstellbare Ölpumpen eingesetzt. (Bild: Sabic)
Husco, mit Hauptsitz in Waukesha, Wisconsin, USA und Produktionsstätten in mehreren Ländern, unterstützt die Entwicklungsarbeit namhafter OEMs in der Automobilindustrie – insbesondere für fortschrittliche Antriebs- und Bremssysteme. Zu den typischen Anwendungen zählen Bauteile für elektrohydraulische Steuerventile, die in variablen Ventilsteuerungen (VVT) sowie in der Steuerung von verstellbaren Ölpumpen (VDOP) und von Zylinderabschaltungen (CDA) zur erhöhten Kraftstoffeffizienz und Fahrzeugleistung beitragen. Die größten Anteile entfallen dabei auf Nockenwellenverstell- und VVT-Systeme, von denen der Zulieferer bereits mehrere zehn Millionen gefertigt hat. Diese kostengünstigen und gewichtssparenden Technologien ermöglichen es, die Motorleistung für spezifische Anforderungen und Geschwindigkeiten zu erhöhen. Auch die Weiterentwicklung der Steuerungstechnologie für verstellbare Ölpumpen gehört zu den Kompetenzen des Kunststoffverarbeiters. Die Steuerungen steigern die Effizienz, indem sie den Ölverbrauch der Motoren in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen regeln.
Polyetherimid bietet Gleichgewicht zwischen mechanischer Stabilität und Verarbeitbarkeit
Husco gehört zu den frühen Anwendern des Polyetherimids (PEI) Ultem und setzt den Werkstoff schon seit 12 Jahren als unverstärkte und glasfaserverstärkte Variante ein. „Wir nutzen Ultem, um Innovationen im Engineering Design und in der Automation voranzutreiben“, unterstreicht Matt Schmitz, Engineering Programs Director des Unternehmens. Das PEI von Sabic gehört zur Familie amorpher thermoplastischer Polyetherimide mit herausragender Beständigkeit gegen erhöhte Temperaturen bei hoher Festigkeit und Steifigkeit sowie umfassender Chemikalienbeständigkeit. Dieser Kunststoff bietet zudem eine ausgezeichnete Balance zwischen hohen mechanischen Eigenschaften und guter Verarbeitbarkeit. Kernvorteile der Werkstoffklasse sind Langzeitwärmebeständigkeit bis 180 °C, sehr gute Festigkeit und Steifigkeit bis 200° C, Dimensionsstabilität über einen weiten Temperaturbereich, hohe Kriechfestigkeiten und eine inhärente Flammwidrigkeit.
Der Kunststoffverarbeiter schätzt das PEI aus mehreren Gründen, allen voran seine leichte Verarbeitbarkeit zu Formteilen, die sekundäre Fertigungsschritte wie beispielsweise das Tempern erübrigen. Hinzu kommen die sehr geringe Kriechneigung des Materials und seine Designfreiheit für komplexe Bauteile. „Wir müssen äußerste Präzision und Dimensionsstabilität im Mikrometerbereich über eine große Temperaturspanne sicherstellen, die bei Anwendungen wie Motorventilteilen mit oft bis zu 700 Millionen Zyklen und unter konstanter Schwingungsbelastung von -40 bis über +150 °C reicht“, erläutert Matt Schmitz. „Ein weiterer großer Vorteil dieses Produktes ist seine amorphe Struktur, die betriebsbedingte Schlagbelastungen besser auffängt als viele teilkristalline Hochtemperaturkunststoffe.“
Zudem sieht Schmitz im technischen Service des Rohstoffanbieters während der Konstruktions-, Entwicklungs- und Fertigungsphasen einen Vorteil für den Automobilzulieferer. „Wir wissen jede Anregung von Sabic zu schätzen, die uns dabei hilft, das Beste aus diesen Hochleistungsmaterialien herauszuholen und unsere Innovationen zu optimieren.“
