Plastics_7_2012

w w w . p l a s t i c s . r u 56 СПЕЦТЕМА/ АВТОПЛАСТИКИ П Л А С Т И К С № 7 ( 1 1 3 ) 2 0 1 2 Материал Ultramid ® , разработанный специалистами BASF, отличается стойкостью к тепловым воздействиям и старению и позволяет снижать вес деталей в конструкциях грузовых транспортных средств на 50 процентов без ущерба для их эксплуатационных характеристик с аналогичным изделием из алюминия. Высокая устойчивость специального полиамида Ultramid ® A3W2G6 из серии ПА-66 к термическому ста- рениюподтверждается испы- таниями в условиях пульси- рующего давления и нагрева до 140°С. Трубка воздухоза- борника должна выдержи- вать воздействия давления в интервале от 0,4 до 3,5 бар в течение 3 тыс. часов. Источ- никомподобных воздействий является смесь всасываемого свежего воздуха с горячими (имеющими температуру до 230°С) выхлопными газами из системы рециркуляции. В момент поступления выхлоп- ных газов, помимо возник- новения высоких нагрузок, эта смесь может нагреваться до пиковых показателей на уровне 200°С. К материалам модулей маслозаборников для дви- гателей DD13/DD15 также предъявляются жесткие тре- бования. Эти компоненты изготавливаются из пластика Ultramid ® A3WG7. Помимо подсоединения к трубке и линии подвода масла, дан- ная конструкция включает встроенный контрольный клапан. В ходе испытаний на термическое старение материал выдерживал свы- ше 10 млн циклических пульсирующих воздействий масла — с давлением от 5 до 13 бар и при температуре 120°С. Тестирование кон- трольного клапана на долго- вечность предусматривало 500 тыс. циклов воздействия едкой смеси, содержащей не только отработанное масло, но и компоненты моторного топлива. Предполагаемый пробег грузового автомоби- ля составляет около 1,2 млн километров. Замена металла на пластик Ultramid ® при высокой степени функцио- нальной интеграции обеспе- чивает сокращение затрат и уменьшение веса каждой де- тали на 0,8 кг (или на 50 про- центов). С помощью Ultrasim ® — универсального инструмен- та для компьютерного моде- лирования — специалисты BASF оказали неоценимое содействие разработчикам из фирмы ElringKlinger. Так, применительно к маслозаборнику, одна из задач заключалась в пре- дотвращении «усталости» материала, вызываемой ди- намическими воздействия- ми работающего двигателя. Одновременно требовался очень тщательный подход к сварочным операциям. Сварные соединения явля- ются потенциально «слабы- ми» участками, и нагрузки на них следует снизить до наименьшего возможного уровня. Для удовлетворения двух этих требований были использованы компьютер- ные технологии проектиро- вания: численная оптими- зация топологии (в первом случае) и оптимизация фор- мы (во втором случае). Дан- ный подход, опирающийся на принципы бионики, по- зволяет «виртуально» поме- стить пластик именно в тех точках, где это необходимо и где он должен воспринимать нагрузки. Данная работа со- провождалась проверками герметичности, а также се- рией испытаний в условиях пульсирующих и разрыв- ных давлений. Испытания проводились сотрудниками лаборатории тестирования компонентов в составе кон- церна BASF. Полиамидные пласти- ки линейки Ultramid ® — U l t r am i d ® A3W2G6 и Ultramid ® A3WG7 — впер- вые нашли свое примене- ние в конструкции грузовых коммерческих автомобилей: эти материалы используют для производства трубки воздухозаборника и модуля маслозаборника грузовиков, укомплектованных двигате- лями DD13 ® /DD15 ® . Изготовителем этих ди- зельных двигателей, рабочий объем которых составляет 13 и 15 литров соответственно, является американская ком- пания Detroit Diesel Corpo- ration — дочернее подраз- деление концерна Daimler. Детали из полиамида от BASF для данных двигате- лей производятся немецкой фирмой ElringKlinger. Тенденция к использо- ванию облегченных ком- понентов постепенно рас- пространяется и на сегмент грузовых автомобилей. В данном случае, примени- тельно к двигателям DD13/ DD15, цель состоит в замене тяжелых металлических де- талей легкими пластиковы- ми, причем без ущерба для эксплуатационных характе- ристик. Так, трубка воздухо- заборника, изготовленная из полиамидного материала производства BASF, весит на 1,8 кг (или на 50 процен- тов) меньше по сравнению Грузовые автомобили станут легче