PPA renforcé de fibres de carbone pour composants automobiles et électroniques structurels
Positionné pour remplacer l'aluminium et le magnésium dans une large gamme d'applications structurelles automobiles et électroniques grand public, le dernier ajout au PPA Ultramid Advanced N (PA9T) de BASF Performance Materials est un grade renforcé de carbone (CF). La gamme Ultramid Advanced N PPA a été élargie avec des grades renforcés de fibre de carbone à 20 %, 30 % et 40 % pour la production de pièces extrêmement légères qui peuvent remplacer en toute sécurité l'aluminium et le magnésium sans perte de rigidité et de résistance et qui sont également conductrices de l'électricité.
Les nouveaux grades combinent ces propriétés avec les avantages de l'Ultramid Advanced qui les rendrait uniques parmi les PPA renforcés de fibres de carbone déjà disponibles sur le marché :stabilité dimensionnelle élevée grâce à une faible absorption d'eau, excellente résistance chimique et à l'hydrolyse, résistance et module élevés. Les nouvelles nuances renforcées CF peuvent être utilisées pour fabriquer des pièces structurelles automobiles pour la carrosserie, le châssis et le groupe motopropulseur, pour les pompes, les ventilateurs, les engrenages et les compresseurs dans les applications industrielles ainsi que pour les composants stables et ultralégers dans l'électronique grand public.
Les performances mécaniques des nouveaux grades CF PPA peuvent être ajustées par le choix et la teneur de la fibre de carbone ainsi que par la technologie des additifs. L'Ultramid Advanced N3HC8 avec une teneur en fibre de carbone de 40 % montre une meilleure résistance et un meilleur module à 80 C/176 F (conditionné) que le magnésium ou l'aluminium. Michael Pilarski, de la direction commerciale du PPA de BASF, a déclaré :« Nos nouveaux composés PPA avec des fibres de carbone sont le remplacement idéal des métaux. Et cela non seulement du point de vue des propriétés matérielles. Dernièrement, nous avons constaté des problèmes de sécurité chez les producteurs de magnésium dans différents pays, ce qui rend l'approvisionnement plutôt imprévisible. La production de pièces en magnésium ou en aluminium nécessite également un post-traitement et un outillage supplémentaires qui augmentent les coûts du système. Compte tenu des possibilités de réduction de poids de 25 à 30 % avec nos nouvelles qualités de PPA, nous pouvons offrir une solution sûre, rentable et alternative haute performance pour les pièces traditionnellement fabriquées en métal."
Selon l'entreprise, en combinant ces nouveaux matériaux avec le logiciel de simulation Ultrasim de BASF pour modéliser correctement le comportement des pièces et optimiser la géométrie du moule, les nuances Ultramid Advanced CF peuvent ainsi contribuer à l'intégration fonctionnelle et à la réduction de poids dans différentes industries :la gamme de voitures avec e-drive ou les moteurs à pile à combustible peuvent être augmentés en réduisant le poids des pièces structurelles ou du groupe motopropulseur ; les structures de précision légères et minces dans l'électronique grand public bénéficient de la rigidité et de la résistance élevées, de l'excellente stabilité dimensionnelle ainsi que du poids extrêmement faible et de la bonne aptitude au traitement des nouveaux matériaux PPA ; des équipements industriels lourds, très chargés et durables, tels que des pompes et des compresseurs, peuvent être facilement produits en raison de la bonne stabilité dimensionnelle ainsi que de la résistance élevée aux produits chimiques, à la chaleur et à l'abrasion des nouvelles qualités CF.
Les composés CF PPA présentent également un poids inférieur et un module de traction plus élevé que les nylons renforcés de fibre de verre avec des renforts similaires. Les grades PPA renforcés avec 20 % de fibres de carbone sont environ 20 % plus légers que les nylons 6 et 66 remplis de 50 % de fibres de verre. La résistance à la traction d'un composé à 20% CF Ultramid Advanced est soit meilleure soit équivalente à un nylon renforcé de fibre de verre rempli de 50% tout en montrant une meilleure aptitude au traitement. Ultramid Advanced N3HC8, par ex. est très stable après vieillissement à haute température :il conserve près de 100 % de son module de résistance après vieillissement thermique à 120 C/248 F pendant 5 000 heures ou à 150 C/302 F pendant 3 000 heures.
Le portefeuille Ultramid Advanced PPA de BASF est basé sur quatre polymères :PA9T, T1000 (PA6T/6I), T2000 (PA6T/66) et le T KR (PA6T/6) de longue date. Ils ouvrent la porte à la prochaine génération de composants en plastique légers et performants dans de nombreux secteurs différents, notamment l'industrie automobile, les appareils électroniques et électriques, la construction mécanique et les biens de consommation. Disponible dans le monde entier, le portefeuille PPA comprend plus de 50 grades composés pour le moulage par injection et l'extrusion, des produits avec ou sans retardateurs de flamme. Les mélanges sont disponibles en différentes couleurs, de l'incolore au noir marquable au laser, avec un renfort en verre court, en verre long ou en fibre de carbone, et avec divers stabilisateurs thermiques.
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