Между тем именно здесь можно получить большую выгоду за счет использования пластиковых материалов, применение которых способствует сбережению ресурсов и снижению нагрузки на окружающую среду. Кроме того, при конструировании сложных машин и механизмов имеют значение такие аспекты, как интеграция функций и простота в обработке. В этом плане легкие пластмассы также обладают существенными преимуществами. Соответственно, в течение последних десятилетий для многих компонентов на смену металлам приходят пластики. Чем более ответственной является область применения, тем большие требования предъявляются к характеристикам пластиковых продуктов. Помимо высокотемпературных материалов (таких, как полиэфирэфиркетоны и полисульфонаты), наибольший прогресс здесь связан со специальными сортами полиамидов. Так, в 2009 году было начато серийное производство поперечин трансмиссий и узлов двигателя, изготавливаемых из пластмассы. Для того, чтобы получить возможность ещё активнее использовать пластики для производства нагруженных компонентов в таких областях, как машиностроение и автомобилестроение, необходимо внедрить дополнительные инновации. С учетом вышесказанного, BASF принял решение в год проведения выставки-ярмарки "К 2010" выйти на рынок с новым классом высококачественных полиамидных продуктов; первым его представителем станет Ultramid ® Structure LF – полиамидный материал, армированный длинным стекловолокном. Появление этого класса продукции ( LF ), который до настоящего времени не был представлен в ассортименте BASF , представляет собой значительное продвижение по пути решения задач, связанных с заменой металла на пластик. В тех случаях, когда применение даже усовершенствованных сортов полиамидов с коротким стекловолокном является ограниченным, использование наименований из серии LF позволит открыть дополнительные возможности. Таким образом, мы можем говорить о начале разработки новой линейки специальных полиамидных материалов, благодаря которым концерн BASF упрочит свои позиции в сегменте широко функциональных конструкционных полимеров. Серия 3 F : превосходные характеристики благодаря трехмерной структуре стекловолокна Отличительной особенностью компонентов, изготавливаемых из пластика с длинным стекловолокном, является наличие 3-мерной стекловолоконной структуры, которая формируется в процессе литья под давлением. В результате конечный продукт приобретает улучшенные физические свойства, сохраняющиеся как при низких, так и при повышенных температурах. Упомянутая структура служит своеобразным «скелетом», который сохраняется даже после превращения в золу. Деформируемость, ползучесть и способность к поглощению энергии у данного класса материалов приближаются к аналогичным показателям металла, причем без ущерба для свойственных пластикам «классических» преимуществ. При производстве полимеров серии LF используется технология получения одноосно ориентированного продукта, содержащего «бесконечное» стекловолокно. На следующем этапе эти полимерные нити разрезаются на гранулы длиной 12 мм, которые могут быть переработаны заказчиком с помощью обычной установки для литья под давлением. Благодаря оптимальному распределению волокон, в процессе переработки (без каких-либо дополнительных усилий) формируется трехмерная структура, состоящая из частиц стекловолокна размером преимущественно от 3 до 6 миллиметров. Таким образом, получение нового усовершенствованного материала не связано с крупными инвестиционными затратами для переработчиков. Если учесть, что «классические» армированные полиамиды содержат гораздо меньшие по размеру (0,3 мм) частицы стекловолокна, то мы можем говорить о полном обновлении характеристик пластикового продукта. Свойства и области применения Прежде всего, следует отметить улучшенные механические характеристики, связанные с наличием длинного стекловолокна. Полиамидный продукт Ultramid Structure LF при повышенных температурах демонстрирует превосходную жесткость и прочность, а при пониженных – отличную ударную вязкость. Впечатляющие показатели ползучести, минимальная деформируемость, а также значительно более высокая энергопоглощающая способность (благоприятное свойство в аварийных ситуациях) – вот те преимущества, которые отличают новинку от обычных материалов. Очевидно, что в автомобилестроительной отрасли существует несколько потенциальных областей для применения новых полиамидов из серии LF . Примером могут служить узлы двигателя, вставки в сиденья и защитные амортизаторы. Последние подвергаются испытаниям на контролируемое разрушение, т.к. функция этих деталей состоит в том, чтобы при ударном воздействии поглотить как можно больше энергии, защитив остальные конструкции транспортного средства. Кроме того, в других отраслях также существует спрос на пластиковые материалы, способные выдерживать высокие нагрузки. Речь идёт, в частности, о деталях для кофеварок, резьбовых соединителях и компонентах в конструкциях механических перфораторов и велосипедов. Продукт Ultramid Structure LF и пакет программ ULTRASIM Помимо пополнения ассортимента выпускаемой продукции, освоение сегмента полиамидных материалов с усилением из длинного стекловолокна позволит концерну BASF реализовать дополнительные возможности. Они связаны с многолетним накопленным опытом и технологическим "ноу-хау" по полиамидам серий PA 6 и PA 66, а также с применением пакета программ ULTRASIMTM , который представляет собой универсальный инструмент компьютерного моделирования. В последние годы инструмент ULTRASIM подтвердил свою ценность для проектировщиков деталей – как в автомобилестроении, так и в некоторых других отраслях. Во-первых, он позволяет точно прогнозировать поведение компонентов в зависимости от вводимых параметров и анизотропии волокон. Кроме того, с помощью функции математической оптимизации компонентов ( Mathematical Component Optimization ) можно определить ту форму детали, которая является наилучшей для заданных условий. Одновременно с выходом на рынок с новыми наименованиями полиамидов специалисты BASF расширили возможности пакета ULTRASIM – с тем, чтобы сделать возможным моделирование компонентов, изготовленных из пластика с длинным стекловолокном. Лучший пример – это выполненный из материала Ultramid Structure LF защитный амортизатор, который разрабатывался в лабораторных условиях. Его поведение под ударным воздействием было в точности спрогнозировано и отображено с помощью ULTRASIM . Результаты моделирования и экспериментальные данные практически совпали; таким образом, BASF будет предлагать соответствующую методику и содействие при разработке деталей, изготавливаемых из новых материалов серии Ultramid Structure . До сих пор в данном сегменте подобного сервиса в такой комплексной форме не существовало. Специалисты BASF уже в течение двух лет эксплуатируют «пилотную» установку, выпускающую одноосно ориентированные волокнистые пластики. В настоящее время выделяются средства на сооружение более производительной установки, что служит подтверждением стремления BASF к долгосрочной деятельности в данном направлении.
Стартовый ассортимент продукции включает несколько наименований полиамидов из серий PA 6 и PA 66; при этом доля пластика, усиленного длинным стекловолокном, составляет от 40 до 60 процентов. Кроме того, опробуются различные варианты стабилизации. В перспективе этот портфель предложений будет расширяться в соответствии с потребностями рынка. Отправка первых образцов новых наименований заказчикам уже началась. Ознакомиться с российским рынком полиамидов Вы можете в исследовании «Анализ рынка полиамидов в России в 2008-2009 гг.» www.polymery.ru |
