Nuove poliftalammidi caricate con fibra di carbonio per parti strutturali

BASF ha ampliato il portafoglio delle poliftalammidi (PPA) Ultramid® Advanced introducendo nuovi gradi rinforzati con fibre di carbonio (CF) al 20%, 30% e 40%, caratterizzati da rigidità e resistenza, unite a elevata stabilità dimensionale, grazie al basso assorbimento idrico, ottima resistenza chimica e all’idrolisi, resistenza e modulo elevati. Queste proprietà li rendono adatti per le applicazioni di metal replacement nel settore automobilistico per realizzare componenti strutturali per scossa, telaio e gruppo motore, per pompe, ventole, ingranaggi e compressori in applicazioni industriali, ma anche per componenti stabili e ultraleggeri nell’elettronica di consumo.

Le prestazioni meccaniche di queste PPA rinforzate possono essere perfezionate a seconda della selezione e del tenore di fibre di carbonio, nonché in base alla tecnologia additiva. Ad esempio, Ultramid Advanced N3HC8 con un riempimento di fibre di carbonio al 40% evidenzia una resistenza e un modulo superiori a 80 °C (condizionati) rispetto al magnesio o all’alluminio.

“Ultimamente abbiamo notato problemi di sicurezza che hanno interessato i produttori di magnesio in vari paesi, con il risultato di renderne piuttosto imprevedibile la fornitura” afferma Michael Pilarski, PPA Business Management presso BASF. “La produzione di componenti in magnesio o alluminio richiede inoltre ulteriori interventi di post lavorazione e trattamento che aumentano i costi del sistema. In considerazione delle opportunità di riduzione del peso dal 25% al 30% con i nostri nuovi gradi di PPA, ci è possibile offrire un’alternativa sicura, economica e performante ai componenti tradizionali prodotti a partire dal metallo”.

Combinando i nuovi materiali con il software di simulazione Ultrasim® di BASF per ottenere modelli corretti del comportamento dei componenti e ottimizzare la geometria degli stampi, i gradi di Ultramid Advanced CF possono contribuire all’integrazione funzionale e alla riduzione del peso in diversi settori.

I composti PPA rinforzati con fibre di carbonio hanno inoltre un peso inferiore e un modulo a trazione superiore rispetto alle poliammidi (PA) rinforzate in modo analogo con fibre di vetro. I gradi di PPA rinforzati con il 20% in peso di fibre di carbonio sono all’incirca del 20% in peso più leggeri rispetto alla PA6 o PA66 riempita con il 50% di fibre di vetro. La resistenza alla trazione di un composto Ultramid Advanced rinforzato con il 20% di fibre di carbonio è pari o superiore a quella di una poliammide rinforzata con un riempimento al 50% di fibre di vetro, abbinata a una migliore lavorabilità. Ad esempio, Ultramid Advanced N3HC8 è particolarmente stabile dopo l’invecchiamento alle alte temperature: conserva quasi il 100% del suo modulo a trazione dopo l’invecchiamento termico a 120 °C per 5.000 ore oppure a 150 °C per 3.000 ore.

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