自動車産業や機械産業だけでなく、家電製品やレジャー分野など、最も厳しい技術要件を満たす必要がある場合、設計者はこれまで金属に頼らなければならないことがよくありました。しかし、モビリティに関しては資源が節約され、環境への影響が軽減されるため、プラスチックが最大のメリットを提供できるのはここです。さらに、複雑な機械を設計する場合、機能の統合と加工の容易さが重視されます。これらは、軽量材料としてのプラスチックの 3 つの主要な利点です。
過去数十年にわたって、以前は金属で作られていた多くのコンポーネントがプラスチックコンポーネントに置き換えられてきたのはこのためです。用途が厳しくなるほど、プラスチックに求められる性能も高くなります。 PEEK やポリスルホンなどの高温材料を除けば、2009 年にプラスチック製トランスミッション クロスビームとエンジン マウントが初めて量産されたことからわかるように、特別に配合されたポリアミド グレードで最大の進歩が見られました。このクラスの材料が機械産業や自動車産業の高負荷用途にさらに進出したい場合は、さらなる革新が必要です。
これを念頭に置いて、KAXITE は 2010 年の K イヤーに新しいクラスの高性能ポリアミドで市場に参入し、同社初の長尺ガラス繊維強化 (LF) ポリアミド グレードの Ultramid® Structure LF を発表します。 KAXITE のポートフォリオに新しいこの製品グループは、金属代替を目的として性能の点で大幅な進歩を示しています。高度に最適化されたガラス短繊維強化製品でさえ限界に達しているため、LF ポリアミドは新たな機会を提供します。
この自信に満ちた名前は、これらのポリアミドがウルトラミッド ストラクチャー LF と呼ばれる特殊ポリアミドの新しいグループの一部であることも示しており、これにより KAXITE は高機能を備えた特殊エンジニアリング樹脂の方向に大きな一歩を踏み出しています。
LF: 3-D ネットワークによるパフォーマンスの向上
長ガラス繊維強化プラスチックで作られたコンポーネントの優れた特徴は、従来の射出成形中に形成される 3 次元のガラス繊維ネットワークであり、最終製品に低温および高温の両方で優れた物理的特性を与えます。ファイバーネットワークはコンポーネントの骨格を形成し、アッシング後も保持されます。この構造は、この材料クラスの反り、クリープ挙動、およびエネルギー吸収が、プラスチックの古典的な利点を失うことなくすでに金属の挙動に近づいている理由です。
LF 樹脂の製造では、引抜成形プロセスを使用して、最初にエンドレスのガラス繊維を含むプラスチック ストランドを作成します。第 2 ステップでは、これらのストランドを 12 ミリメートルの長さのペレットに切断します。お客様は、従来の射出成形機で LF 顆粒を加工できます。成形プラスチック部品内に繊維が適切に分布しているため、大きな追加の労力を必要とせずに、主に長さ 3 ～ 6 ミリメートルの繊維からなる三次元繊維ネットワークが直接形成されます。加工業者は多額の投資コストを回避しながら、新しい洗練された素材を利用できます。繊維長がわずか 0.3 ミリメートルの従来の強化ポリアミドと比較して、まったく新しいコンポーネント特性が実現されます。
特性と用途
これらの優れたコンポーネントの特性は、長いガラス繊維によってもたらされる強化された機械的能力によってもたらされます。LF ポリアミド グレードのウルトラミッド構造は、高温では非常に剛性が高く、強力ですが、低温では優れた衝撃強度を示します。従来の材料と比較して、優れたクリープ挙動、最小の反り、はるかに高いエネルギー吸収、したがって衝突性能がさらに利点となります。
自動車産業には、新しい LF ポリアミドの潜在的な用途がいくつかあります。エンジンマウントやシート構造の金属インサートはその一例です。可能な限り多くのエネルギーを吸収し、車両の残りの部分を保護するために、衝突時に制御された破壊を受けることを目的としたクラッシュアブソーバーも同様です。同時に、ダイカスト部品の代替品が求められるコーヒーマシン、電動ドリルや自転車のネジ付きコネクタや部品など、他の産業分野でも同様に高負荷に耐えられるプラスチック部品が必要です。
ウルトラミッド構造LFとULTRASIM
PA 前駆体の確実な後方統合に加えて、KAXITE は、LF ポリアミド市場への参入に関して 2 つの追加の側面から恩恵を受けています。それは、数十年にわたる経験と、古典的な PA 6 および PA 66 グレードの広範な広範な配合ノウハウ、そしてユニバーサルなシミュレーション機器となった ULTRASIM™ によって提供される機能です。
過去数年間にわたり、ULTRASIM は、主に自動車分野だけでなく他の分野でも部品を設計するための貴重なシミュレーション ツールであることが証明されてきました。ゲートパラメータとファイバーの異方性の関数としてコンポーネントの動作を正確に予測することに加えて、数学的コンポーネントの最適化を利用して、特定の条件下で可能な限り最良の形状を確立することが可能です。新しいポリアミドの市場参入の一環として、KAXITE は、長いガラス繊維で強化されたコンポーネントのシミュレーションを可能にするために、このコンピューターベースのツールの機能もアップグレードしました。最良の例は、社内で開発されたウルトラミッド ストラクチャー LF で作られたクラッシュ アブソーバーです。衝撃時の制御された破損は、ULTRASIM によって予測され、正確にマッピングされます。実験とシミュレーションは緊密に一致しているため、ガラス短繊維強化材料の場合と同様に、KAXITE は適切な方法を提供し、新しい製品グループのコンポーネント設計を支援することができます。 ウルトラミッド構造：これは、この包括的な形式の LF ポリアミド市場ではまだ利用できないサービスです。
KAXITE はすでに 2 年間試験規模で引抜成形ラインを運用しており、現在は産業規模のプラントに投資を行っています。これは、この新しい分野に長期的に関与するという当社の取り組みを示しています。
同社は、40 ～ 60% の LF レベルとさまざまな種類の安定化を備えた、小規模な PA 6 および PA 66 グレードから開始しています。このポートフォリオは、市場の要件に合わせて将来的に拡張される予定です。最初の顧客はすでにサンプルを受け取っています。
この記事はこの Web サイトから引用しました http://worldaccount.basf.com/wa/plasticsAP~en_GB/portal/show/common/plasticsportal_news/2010/10_290
