Oparte na poli(tereftalanie butylenu) (PBT) związki oferujące nie tylko znaczną odporność na hydrolizę w warunkach wysokiej temperatury i wilgotności, ale również dobrą przezroczystość dla promienia lasera w przypadku spawania na wskroś, są czymś wyjątkowym. Wynika to z faktu, że te dwie cechy materiałowe zazwyczaj wzajemnie się wykluczają. Koncern LANXESS wprowadził jednak do swojej oferty szereg związków PBT, które z powodzeniem łączą wymienione właściwości. Jednym z przykładów takich związków jest Pocan B3233HRLT (skrót od angielskiego hydrolysis-resistant, laser transparency, co oznacza "odporny na hydrolizę, przezroczysty dla lasera"), mający już szereg wielkoseryjnych zastosowań i mogący służyć do produkcji np. obudów mechatronicznych siłowników klap wirowych. Producent samochodów z siedzibą w południowych Niemczech montuje takie siłowniki w silnikach wysokoprężnych należących do kilku z oferowanych przez niego serii. Siłowniki opracowuje i wytwarza Sogefi Air & Cooling SAS mieszcząca się w Orbey we Francji. Spółka ta należy do Sogefi S.p.A, włoskiej grupy będącej jednym z wiodących na świecie dostawców systemów filtracyjnych, elastycznych elementów podwozi oraz układów dolotowych i systemów chłodzenia silnika pojazdu.
Ekonomicznie uzasadniony proces produkcji
- Oferowany przez nas związek PBT został wybrany ze względu na to, że wytrzymuje wysokie temperatury panujące pod maską samochodu, nawet w warunkach bardzo dużej wilgotności - mówi Jean-Marie Olivé, specjalista ds. rozwoju zastosowań w jednostce koncernu LANXESS zajmującej się materiałami o wysokich parametrach wytrzymałościowych. - Nasz materiał charakteryzuje się również niskim poziomem zwichrowań i wysoką stabilnością wymiarową, które to cechy sprawiają, że nadaje się on idealnie do produkcji kompaktowych obudów o złożonej geometrii. Nawet gdy materiał zostaje zabarwiony na czarno, zachowuje wysoki poziom przezroczystości w przedziale długości fali wykorzystywanych w laserach stosowanych zazwyczaj do spawania tworzyw sztucznych na wskroś. Zapewnia to stabilne i skuteczne spawanie elementów obudów - stwierdził Olivé.
Doskonałe rezultaty prób
Doskonałą odporność tworzywa Pocan B3233HRLT na wysoką temperaturę i wilgotność wykazano w ramach długotrwałej próby SAE/USCAR-2 Rev. 6, przeprowadzonej zgodnie z normą ustanowioną przez amerykańską organizację Society of Automotive Engineers (SAE) zrzeszającą inżynierów zajmujących się motoryzacją, lotnictwem oraz maszynami przemysłowymi. Próba ta jest uznawana za jedno z najbardziej wymagających badań odporności tworzyw sztucznych na hydrolizę, jakie przeprowadza się na świecie. Gotowy element poddawany jest licznym cyklom znacznych zmian temperatury w warunkach wilgotności względnej wynoszącej nawet 100%. - Badania próbek przeprowadzone w zbliżonych warunkach wykazały, że oferowany przez nas związek spełnia wymogi ustalone dla klasy 3, a to oznacza, że wytrzymuje temperatury osiągające 125°C - informuje Olivé.
Spawanie laserowe na wskroś - najnowszy trend
Spawanie laserowe na wskroś (ang. laser transmission welding, LTW) to metoda łączenia elementów wykonanych z termoplastów. Nadaje się ona idealnie do prowadzenia opłacalnej i precyzyjnej produkcji bardzo małych elementów o złożonej geometrii, dzięki czemu perfekcyjnie wpasowuje się w dążenie do miniaturyzacji układów elektrycznych i elektronicznych. W ramach procedury wykorzystuje się energię światła laserowego. Wiązka lasera przenika na wskroś przez element przezroczysty dla światła laserowego i jest pochłaniana przez drugi element - zazwyczaj zabarwiony na czarno - znajdujący się poniżej. Podczas pochłaniania wydziela się ciepło, które topi powierzchnię drugiego elementu. Przewodzenie tego ciepła skutkuje z kolei zmiękczeniem powierzchni pierwszego elementu, dzięki czemu pomiędzy elementami powstaje mocna spoina. W przypadku siłownika część przezroczysta dla lasera jest wykonana z tworzywa Pocan B3233HRLT o czarnym zabarwieniu przezroczystym dla lasera, podczas gdy druga połowa obudowy, która absorbuje promieniowanie, wykonana jest z tworzywa Pocan B3233HR.
Zoptymalizowany proces spalania
Siłowniki klap wirowych stanowią elementy układów kontroli przepływu powietrza w silnikach spalinowych. Ich funkcją jest sterowanie dopływem powietrza do modułu dolotowego, przy jednoczesnym zapewnieniu odpowiedniego poziomu burzliwości tegoż powietrza. Pomagają one zoptymalizować proces spalania, w związku z czym odgrywają kluczową rolę w zapewnieniu wysokiej sprawności silnika, co ostatecznie znajduje odzwierciedlenie w znacznej oszczędności paliwa i odpowiednio niskim jego zużyciu.
