Der Wechsel vom Verbrennungs- zum Elektromotor bedeutet für die Kunststoffindustrie einige Unwägbarkeiten. Elektrische Antriebe stellen teilweise gänzlich andere Anforderungen an die Materialien. Welche das konkret sind, kristallisiert sich mit der zunehmenden Verbreitung entsprechender Fahrzeuge immer stärker heraus. Ein Überblick über die wichtigsten Änderungen.

Nicht nur der Motor und die Energiebereitstellung verändern sich beim Übergang von Verbrennungs- auf Elektrofahrzeuge. Auch bei Materialien gilt es, neue Wege zu gehen 

Flammschutz, Wärmebeständigkeit und Kriechstromfestigkeit in Elektrofahrzeugen

Elektromotoren

Antriebe

Kfz-Elektronik

Elektronik

Elektromobilität

Mobilität

Kunststoffe

Photonik

Optik

Polyamide

Kunststoff Werkstoffe

Thermoplaste

Elektronische Bauelemente

Leistungselektronik

Technische Kunststoffe

Hochleistungskunststoffe

Antreiber der Elektromobilität

Mit Thermoplasten lässt sich die Sicherheit, Leistung und Nachhaltigkeit von E-Autos verbessern. Ansatzpunkte dafür bestehen bei vielen Komponenten wie Batterie Cases, Sammelschienen, Kühlleitungen und Dichtungen. Sehr interessant ist es dabei, wenn Materiallieferanten Unterstützung in Form von CAE- und Spritzgießanalysen bieten können.

Bei den Batterien von Elektrofahrzeugen spielen Thermoplaste eine wichtige Rolle. Sie helfen etwa die Temperatur im optimalen Bereich zu halten für eine lange Lebensdauer und hohe Leistung der Batterien.

Mit den passenden Materialien die Leistung von Elektrofahrzeugen verbessern

Elektrisch, umweltfreundlich,  thermoplastisch

Die elektrische Architektur in Elektrofahrzeugen ist wesentlich anspruchsvoller als in konventionell angetriebenen Automobilen. Insbesondere bei der Isolierung von Hochvolt-Komponenten (HV) steigen die Anforderungen an die verwendeten Materialien. Mit speziell für Elektrofahrzeuge maßgeschneiderten Werkstoffen können Herausforderungen in der HV-Technologie im Automobil verwirklicht werden.

Die Isolierung von HV-Komponenten in Elektrofahrzeugen stellt hohe Ansprüche an die verwendeten Werkstoffe

Polyamid-Spezialitäten für die Elektromobilität

Automotive

Kunststoff

Bauwesen

Baustoffe

Hochspannung im Auto

Hochwertige Oberflächen im Automobilinnenraum gewinnen aus Kundensicht immer mehr an Bedeutung. Asahi Kasei hat dafür die Leona-SG-Serie entwickelt. Der japanische Konzern stellt die teilaromatischen Polyamide (PA) dieses Jahr auf der Fakuma vor.

Im Automobilinnenraum sind Materialien mit guten mechanischen Eigenschaften gefragt, die gleichzeitig sehr hochwertige Oberflächen ermöglichen

Messe Fakuma

kunststoffe.de

Höhere Oberflächenqualität im Automobil-Interieur

Die steigenden Spannungen in Elektrofahrzeugen erhöhen die Anforderungen an Isolationsmaterialien. Deshalb kommt dafür immer häufiger PEEK zum Einsatz. Ein Problem beim Einsatz des Hochleistungspolymers war bisher die Haftung an das sekundäre Isolationsmaterial. Ein Epoxidharz verspricht dafür nun Abhilfe.

Wegen der hohen Spannungen verwenden immer mehr Hersteller PEEK als Isolationsmaterial für die Wickelungen von Elektromotoren. 

Mit passenden Isolationsmaterialien die Effizienz von Elektromotoren steigern

Polyetherketon

Ein Partner für PEEK

Bei dem Bauteil handelt es sich um eine hybride Kunststoff-Metall-Konstruktion, die dem Kunststofferzeuger zufolge über die herkömmliche quadratische oder rechteckige Struktur von Frontend-Trägern hinausgeht.

Der Frontend-Träger für Fahrzeuge des chinesischen Herstellers Geely wird künftig aus einem PA 6 von Lanxess gefertigt.

Lanxess-PA für Frontend-Träger von Geely

Die meiste Energie bei einem Unfall wird von Metallteilen in den Fahrzeugen absorbiert. Bei der S-Klasse von Mercedes-Benz wurde nun erstmals ein zusätzlicher Crash-Absorber aus Polyamid (PA) im Frontend verbaut.

Für das Sicherheitskonzept im Frontend der aktuellen S-Klasse setzt Mercedes-Benz unter anderem auf einen Crash-Absorber aus Polyamid. 

Crash-Absorber aus Polyamid für den Frontendträger der S-Klasse von Mercedes-Benz

Kfz-Sicherheit, passiv

Kfz-Systeme

Kraftfahrzeugtechnik

Unfallschutz mit Kunststoff

Vor allem die Elektromobilität, aber auch viele andere Elektroanwendungen, stellen verschärfte Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften von Thermoplasten. Das wirft die Frage auf, ob die in diesem Bereich üblicherweise eingesetzten Polymere diese noch erfüllen können.

Wie gut eignen sich Polyamid und Polybutylenterephthalat für Hochvoltanwendungen?

Polybutylenterephthalat

Gegen den Strom

Das Automobil der Zukunft soll möglichst wenig CO2 freisetzen, effizient und automatisiert fahren und von möglichst vielen Menschen genutzt werden können. Das stellt an Kunststoffe und deren Verarbeitungsverfahren unterschiedliche Anforderungen. Sie reichen vom Leichtbau für Karosserie und Antriebsstrang über einen angenehmen Innenraum bis hin zu Beleuchtung oder Sensorik.

Der neue vollelektrische Audi e-tron besitzt einen fast komplett verschlossenen Unterboden aus leichtem LWRT-Werkstoff (Low Weight Reinforced Thermoplastics), der dadurch den elektrischen Verbrauch reduziert

16:9

E-Mobilität, autonomes Fahren, Carsharing und die Folgen für die Kunststoffbranche

Glasfasern / -matten

Verstärkungsstoffe

Leichtbau

Polyethylenterephthalat

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Alles auf Elektro?

Der Werkstoffhersteller Solvay bietet ab sofort eine Serie teilweise biobasierter Polyphthalamid-Compounds (PPA) an. Sie firmieren unter dem Namen Amodel Bios und wurden speziell für Elektro- und Elektronikanwendungen in der Elektromobilität entwickelt. Dem Unternehmen zufolge stammt der erneuerbare Rohstoffanteil aus Quellen, die nicht in Konkurrenz zum Anbau von Lebensmitteln stehen. Das Polymer soll außerdem zu 100 % mit erneuerbarer Energie hergestellt werden.

Compound

Teilbiobasiertes PPA für Elektrofahrzeuge

Auf den ersten Blick stand die K in diesem Jahr ganz klar im Zeichen von Recycling und Kreislaufwirtschaft. Abseits dieser Themen waren aber auch in klassischen Kunststoffbereichen wie Automotive viele Neuerungen zu besichtigen.

Im Konzeptfahrzeug VisionVenture von Hymer wurden insgesamt 22 Materialien von BASF verwendet. Vor allem für die Lackierung und die scheinbar aus massivem Schiefer bestehende Wandverkleidung des Badezimmers im Camper kommen spannende Neuentwicklungen zum Einsatz 

Automobiltrends auf der K 2019

Messe K-Kunststoffmesse

Streifinger, Florian

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

Polyurethan-Schaumstoffe (PUR)

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Polyurethan

Elektromobilität und ein Konzeptfahrzeug

Die Anzahl elektronischer Komponenten in Fahrzeugen nimmt seit Jahren beständig zu. Um sie mit elektrischer Energie zu versorgen, werden häufig hohe Ströme benötigt. Die dabei entstehende Wärme stellt allerdings eine Gefahr für die Komponenten dar und kann zur Beschädigung und zum Ausfall der Bauteile führen. Eine Möglichkeit zur Reduzierung der Temperatur an kritischen Bereichen bieten wärmeleitfähige Kunststoffe. Welche Effekte sich damit erreichen lassen, zeigt das Beispiel einer Vorsicherungsbox für den Golf 8.

Es wird zunehmend enger im Motorraum moderner Fahrzeuge wie beispielsweise des aktuellen Golf 8. Dadurch erhöht sich die Wärmebelastung der verbauten Komponenten

Wärmeleitfähige Kunststoffe helfen bei der Entwärmung von Bordnetzkomponenten

Abkühlung für Fahrzeugelektronik

Der Fortschritt bei Fügetechnologien wie dem Laserdurchstrahlschweißen, die steigende Nachfrage nach wärmeleitenden Kunststoffen, der Leichtbau und die Elektromobilität gehören in der Material- und Anwendungsentwicklung mit Polyamid zu den großen Trends. Auch bei bei diesem Polymer wächst der Bedarf an nachhaltigeren Werkstoffen. Geschlossene Stoffkreisläufe werden deshalb künftig in der Herstellung von PA 6 und PA 66 eine immer wichtigere Rolle spielen.

Motorradtank aus Durethan BC550Z 900116 DUSXBL: Das unverstärkte und schlagzäh modifizierte PA 6 wird zu zwei Halbschalen spritzgegossen, die durch Heizelementschweißen zum Tank gefügt werden

Polyamid (PA): Produktverbesserungen und Ersatz von PA 66 durch PA-6-Compounds

Hybridtechnik

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießen

Vibrationsschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Hybridwerkstoffe

Recycling

Umweltmanagement

Laserschweißen

Laserauftragsschweißen

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Lasertechnik

Kunststofffasern

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Verbesserungen bei Materialien und  der Verarbeitung

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Ein Austausch in Pandemiezeiten: Coronabedingt fand das Kunststoffe-Expertengespräch rein digital statt. Dr. Matthias Scheibitz (oben links), Jürgen Luderer (oben rechts), Dr. Ingo Sartorius (unten links), und Dr. Karlheinz Hausmann (unten rechts) diskutierten dabei über die aktuelle Situation und die zukünftigen Trends bei Kunststoffen

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Verpackungsmaterial

Logistik

Polyethylen

Polyvinylchlorid

Standardkunststoffe

Kunststoff-Rezyklat

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

Metallersatz durch Polyamide (PA) senkt das Gewicht und die Kosten von Bauteilen. Zudem haben Entwickler mehr Freiheiten im Design. Eine neue Reihe von PA 6 mit höherer Steifigkeit und Festigkeit bietet sich nicht nur für die Substitution von Metallen an, sondern kann auch PA 66 ersetzen.

Ein 3-Punkt-Biegeversuch zeigte, dass die maximal notwendige Brucharbeit bei den Ultramid-XP-Typen die von vergleichbaren PA-6- und PA-66-Typen übersteigt 

Spezielle Polyamide 6 erreichen die Eigenschaften von Polyamid 66

Fahrzeugbau

Metallersatz durch verbesserte Polyamide

Hochleistungskunststoffe durch strahlenvernetzte günstigere Polymere ersetzen

Die Bedingungen in Elektrofahrzeugen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Automobilhersteller und Zulieferer müssen daher für Bauteile zu teuren Hochleistungskunststoffen greifen. Es gibt eine kostengünstige Alternative für viele Anwendungen.

Die Bedingungen in Elektrofahrzeugen stellen hohe Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Automobilhersteller und Zulieferer müssen daher für Bauteile zu teuren Hochleistungskunststoffen greifen. Eine kostengünstige Alternative für viele Anwendungen sind Kunststoffe, deren Eigenschaften durch die Behandlung mit hochenergetischen Elektronenstrahlen stark verbessert wurden.

Der Anteil von Kunststoff am Automobilgesamtgewicht nahm zwischen 1970 und 2010 kontinuierlich zu: Rund 6 % im Jahr 1970 standen etwa 16 % 2010 gegenüber. Im gleichen Zeitraum stieg das mittlere Leergewicht von Pkw von 1100 auf 1400 kg [1]. Beide Entwicklungen sind hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Automobile immer sicherer und komfortabler wurden. Üblich wurden beispielsweise polymere Schaumstoffe in den Zwischenräumen der Karosserie, um die Unfallfolgen beim Überschlagen oder bei seitlichem Aufprall zu verringern [2]. Die Einführung von elektronischen Sicherheitssystemen, aber auch die weitere Verbreitung von Klimaanlagen und Infotainment-Systemen führte zur vermehrten Nutzung von gedruckten Leiterplatten mit hohem Kunststoffanteil [3]. Zudem kamen Kunststoffe verstärkt zum Einsatz als Kunstleder und Dekorfolien, die dem Fahrzeug einen hochwertigen Charakter verleihen.

Inzwischen ist die Automobilindustrie im Umbruch: Vor allem aufgrund strengerer Emissionsgrenzwerte sowie staatlicher Förderung steigen die Verkaufszahlen von Elektroautos. Das Manko von vollelektrischen Fahrzeugen bleibt dabei trotz Fortschritten die begrenzte Strecke, die ohne Aufladen zurückgelegt werden kann. Einer der Lösungsansätze dafür besteht darin, Metalle im Fahrzeugaußenbereich vermehrt durch leichtere Kunststoffmaterialien zu ersetzen. Denn ein geringeres Gewicht hilft, Energie zu sparen und somit die Reichweite der E-Autos zu erhöhen.

Analysten zufolge bestehen neben dem Leichtbau noch weitere Vorteile des vermehrten Kunststoffeinsatzes: Dieser ermögliche es den Automobilherstellern, Produktionskosten zu senken, modulare Montageverfahren voranzutreiben und die aerodynamischen Eigenschaften der Karosserie zu verbessern [4].

Besondere Herausforderungen in  Elektrofahrzeugen

War in der Vergangenheit vor allem der Fahrzeuginnenraum die Domäne der Kunststoffe, rücken nun Anwendungen nahe am Antriebsstrang, der Batterie und an der Karosserie in den Fokus (Bild 1). An diesen Stellen sind jedoch die Temperaturen und die mechanischen Belastungen häufig deutlich höher. Daher müssen die Materialien neue Anforderungen erfüllen:

<ul><li>Sie müssen in manchen Anwendungen Temperaturen von über 150 °C widerstehen.</li><li>Da Strom im Elektroauto eine besonders wichtige Rolle spielt, müssen die Materialien elektrisch gut isolieren.</li><li>Die Kunststoffe sollten die genannten Eigenschaften über die gesamte Gebrauchszeit von Elektroautos behalten, also langzeitstabil und alterungsbeständig sein.</li><li>Sie müssen hohe mechanische Festigkeit und Zähigkeit aufweisen. Das bedeutet auch, dass unter anderem bei Faserverbundkunststoffen (FVK) die polymere Matrix besonders gut an den Fasern haften muss.</li></ul>

Um diese Anforderungen zu erfüllen, greifen die Automobil- und Bauteilhersteller deshalb immer wieder auf Hochleistungskunststoffe wie Polysulfone (PSU, PES, PPSU), Polyphenylensulfid (PPS) und Polyetheretherketon (PEEK) zurück (Bild 2). Sie haben jedoch einen gravierenden Nachteil: Sie sind teuer [5]. Außerdem ist ihre Verarbeitung kosten- und energieintensiver als die von technischen Kunststoffen. Das liegt vor allem daran, dass die Verarbeitung üblicherweise bei hohen Temperaturen erfolgen muss: Nötig ist eine Spritztemperatur zwischen 300 und 400 °C und eine Werkzeugtemperatur zwischen 125 und 210 °C. Außerdem sind spezielle Spritzgießmaschinen und Werkzeuge erforderlich.

Kostengünstige Alternative durch Strahlenvernetzung

Einen Ausweg aus dem Dilemma bietet die Strahlenbehandlung von technischen Kunststoffen wie etwa Polyamiden (PA) und Polybutylenterephthalat (PBT) [5]. Die Materialkosten sind gegenüber Hochleistungskunststoffen um den Faktor 2 bis 10 niedriger. Die Verarbeitungstemperatur im Spritzgießprozess von beispielsweise strahlenvernetzbaren PA ist mindestens 100 °C geringer als die von Hochleistungskunststoffen. Die Werkzeugtemperatur liegt zwischen 60 und 100 °C.

Die Strahlenvernetzung erfolgt stets nach der Formgebung. Das Spritzgießen, Extrudieren oder Blasformen nimmt der Hersteller wie üblich vor. Es entstehen demnach keine Kosten für die Anschaffung neuer Maschinen oder Werkzeuge. Der Hersteller des Kunststoffbauteils kann den Produktionsprozess wie gewohnt und mit der optimalen Geschwindigkeit durchführen. Insgesamt sind also nicht nur die Materialkosten, sondern auch die Prozesskosten für Bauteile aus strahlenvernetzten technischen Kunststoffen geringer als die für Bauteile aus Hochleistungskunststoffen.

Die Strahlenbehandlung hebt das Eigenschaftsprofil von geeigneten technischen Kunststoffen auf ein höheres Niveau. Sie sind dadurch unter Bedingungen einsetzbar, denen sie ansonsten nicht standhalten würden (Bild 3). Diese Wirkung erzielt energiereiche Strahlung, zum Beispiel Gamma- oder Beta-Strahlen, indem sie zunächst chemische Bindungen in den polymeren Molekülen homolytisch spaltet. Somit entstehen instabile Bruchstücke mit einem einsamen Elektron, sogenannte freie Radikale. Indem benachbarte freie Radikale miteinander reagieren, bilden sich Querverbindungen (kovalente Bindungen): Es entsteht ein dreidimensionales, sehr stabiles Netzwerk.

Allerdings eignen sich nicht alle Kunststoffe zur Strahlenvernetzung, da eine entsprechende Reaktivität vorhanden sein muss. Nicht geeignet sind etwa Polycarbonat (PC) und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere (ABS). Viele der technischen Kunststoffe (Bild 2), die für den Einsatz in Elektrofahrzeugen infrage kommen, benötigen Vernetzungshilfsmittel: Zu diesen Polymeren zählen PA 6, PA 11, PA 12, PA 66, PBT und thermoplastische Elastomere auf Urethanbasis (TPE-U). Diese Materialien sind auf dem Markt bereits in modifizierter Form erhältlich. Ohne Vernetzungshilfsmittel kommen hingegen viele Polyolefine und deren Copolymere beispielsweise thermoplastische Copolyesterelastomere (TPE-E), Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVAC), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuke (EPDM) und der Standardkunststoff Polyethylen (PE) aus. Die Strahlenvernetzung erfolgt jeweils bei Raumtemperatur. Die Ergebnisse des Bestrahlungsprozesses sind sehr gut reproduzierbar.

Besonders gut untersucht ist die Wirkung der Strahlenbehandlung auf PA [6, 7, 8]. Sie sind vielseitig einsetzbar und einfach zu verarbeitet. Unbehandelt stoßen sie jedoch an ihre Grenzen, wenn hohe Temperaturen auftreten und Langlebigkeit trotz starker mechanischer Belastung etwa durch Reibung gefordert ist.

Durch die Bestrahlung mit Elektronen ändert sich das Verhalten von PA unter Wärmeeinfluss. Beispielsweise steigt bei PA 66 die Glasübergangstemperatur von 81 auf 97 °C an. Entscheidender ist jedoch, dass der Speichermodul von unvernetztem PA 66 bei rund 240 °C stark abfällt: Das Material beginnt zu schmelzen. Anders sieht es hingegen bei strahlenvernetztem PA 66 aus. In den amorphen Bereichen des Kunststoffs halten die Vernetzungsstellen die Polymere zusammen, weshalb es bei dieser Temperatur über einen etwa 120-fach höheren Speichermodul verfügt als unvernetztes PA 66. Die Reststeifigkeit fällt bis zu einer Temperatur von 360 °C kaum ab. Die Behandlung mit Elektronenstrahlen führt bei PA 66 somit zu einer erhöhten Wärmeformbeständigkeit. Der gleiche Effekt lässt sich ebenfalls bei anderen Materialien beobachten (Bild 4).

Auch die mechanischen Kennwerte der PA verbessern sich durch die Strahlenbehandlung (Tabelle 1). Das ist auch bei glasfaserverstärkten Typen der Fall. Beispielsweise steigt der E-Modul von PA-6-GF30 parallel zur Spritzrichtung von 6220 auf 6780 N/mm2 und die Streckspannung von 108 auf 121 N/mm2 an. Zugleich sinkt die Bruchdehnung von 2,8 auf 2,5 % (Tabelle 2). Die Erhöhung der Festigkeit schon bei Raumtemperatur ist auf bessere Haftung zwischen Faser und Matrix zurückzuführen. Das verdeutlichen Untersuchungen an Bruchflächen von bestrahlten und unbestrahlten FVK. Die Bruchfläche einer nicht bestrahlten PA-6-GF30-Probe weist glatte fast frei liegende Glasfasern auf, während bei der bestrahlten Probe Matrixreste an den Glasfasern zu erkennen sind als Zeichen für die bessere Haftung zwischen den beiden Komponenten (Bild 5).

Die Vernetzung mit Elektronenstrahlen erzeugt noch weitere positive tribologische Effekte:

<ul><li>Die Kriechneigung etwa von PA-6-GF30 reduziert sich um bis zu 70 %.</li><li>Der Verschleißkoeffizient etwa von PA 66 verringert sich um bis zu 60 bis 70 %.</li><li>Die Maßhaltigkeit verbessert sich aufgrund eines geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten.</li></ul>

Die Leistungssteigerung durch Strahlenbehandlung ist aber nicht auf PA beschränkt. Gut belegt ist die positive Wirkung der Strahlenvernetzung beispielsweise auch bei PBT, PE, EVAC, TPE und anderen Thermoplasten [5, 9].

Strahlenvernetzte technische Kunststoffe lassen sich an verschiedenen Stellen von Elektroautos verwenden (Bild 1). Einige entsprechende Bauteile, wie Zahnradgetriebe und solche aus der Befestigungs- und Verbindungstechnik (Clips) werden auch für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor verwendet und sind dort bereits im Serieneinsatz. Andere speziell für die Anforderungen von E-Automobilen befinden sich im Entwicklungsstadium. Das gilt insbesondere für Batteriegehäuse sowie Separatoren und Stromkabel in der Nähe der Batterie. Das Unternehmen BGS Beta-Gamma-Service, einer der Pioniere bei der Behandlung mit Beta- und Gammastrahlen, führt derzeit mit Automobilherstellern und Zulieferern entsprechende Forschungsprojekte durch.

[1] Rouilloux, G., Znojek, B.: Plastics. The Future for Automakers and Chemical Companies, ATKearney Report (2012).

[2] Paulino, M., Teixeira-Dias, F.: On the Use of Polyurethane Foam Paddings to Improve Passive Safety in Crashworthiness Applications. In Polyurethane, Intech. Rijeka (2012), S. 337 - 354

[3]. Cucchiella, F., D‘Adamo, I., Rosa, P., Tezi, S.: Scrap automotive electronics: A mini-review of current management practices. Waste Management and Research, (2016) 34 (1), S.3 - 10

[4 ] <a href="https://www.plasticstoday.com/automotive-and-mobility/six-trends-impacting-global-automotive-plastics-market-new-decade">https://www.plasticstoday.com/automotive-and-mobility/six-trends-impacting-global-automotive-plastics-market-new-decade</a>.

[5] Rausch, J. Danek, M., Strahlenvernetzung Thermoplastischer Kunststoffe: Eine Alternative zu Hochleistungskunststoffen, Vortrag, BGS Irradiation Service Days (2021).

[6] Brocka, Z.; Ehrenstein, G.W.: Strahlenvernetzung von Polyamid zur Verbesserung des tribologischen Verhaltens, Zeitschrift Kunststofftechnik/Journal of Plastics Technology 2 (2006) 5, S.1

[7] Brocka-Krzeminska, Z.: Werkstoff- und Einsatzpotential strahlenvernetzter Thermoplaste, Dissertation, Universität Erlangen-Nürnberg, 2008

[8] Müller, T., Schmidt, T., Schaffrath, A., Blum.T.: Strahlenmodifizierte Kunststoffseilscheiben in Seiltrieben, Logistics Journal: Proceedings (2016)

[9] Ostrowiki, A., Danek, M., Manas, M., Holik, Z., Mizera, A., Reznicek, M..: Radiation Crosslinking – way to improve the properties of polymers <a href="http://Plasticportal.eu">Plasticportal.eu</a> (2015).

BGS Beta-Gamma-Service Co.KG  

https://www.bgs.de

Ausgabenartikel KU03-22

Tabelle 1. Vergleich der mechanischen Kennwerte von nicht bestrahltem und bestrahltem PA 66 (bei Raumtemperatur / 120 °C)

Tabelle 2. Vergleich mechanischer Kennwerte von nicht bestrahltem und bestrahltem PA-6-GF30 (parallel / quer zur Spritzrichtung)

Bild 2. Strahlenvernetzen lassen sich sowohl Standardpolymere, als auch technische Kunststoffe und Hochleistungspolymere. Behandelt werden können mit dem Verfahren die in grün hervorgehobenen Polymere.

Bild 1. Strahlenvernetzte technische Kunststoffe können an vielen verschiedenen Stellen in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen.

Bild 3. Trendlinien durch Strahlenvernetzung für verschiedene Werkstoffeigenschaften: Besonders günstig für den Einsatz in Elektrofahrzeugen sind die dadurch erhöhte Wärmeform- und Chemikalienbeständigkeit.

Bild 4. Durch die Behandlung steigt die kurzfristige Wärmeformbeständigkeit von glasfaserverstärkten Kunststoffen deutlich an. Besonders groß ist der Zuwachs bei PA 6.

Bild 5. Bruchflächen aus Zugversuchen mit unbestrahltem (links) und bestrahltem PA-6-GF30 (rechts) unter dem Rasterelektronenmikroskop:  Die Matrixrückstände an den Glasfasern der bestrahlten Probe verdeutlichen die bessere Haftung zwischen Fasern und Matrixpolymer. 

KU 3-22_BGS - Hauptartikel

Dr. Michal Daněk ist seit 2005 als Key-Account-Manager Strahlenvernetzung für die BGS Beta-Gamma-Service GmbH & Co. KG in der CEE-Region tätig; <a href="mailto:danek@bgs.eu">danek@bgs.eu</a> Wilhelm Schneider arbeitet seit 2021 als Key-Account-Manager Strahlenvernetzung für BGS; <a href="mailto:schneider@bgs.eu">schneider@bgs.eu</a>