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Ultramid®
Polyamid (PA)
(Europa)
BASF Plasticskey to your success
Ultramid®
Die Ultramid®-Marken der BASF sind PA-Formmassen
auf der Basis von PA 6, PA 66, verschiedenen Copoly-
amiden wie PA 66 / 6 und teilaromatischem Polyamid.
Ultramid® zeichnet sich durch hohe mechanische
Festigkeit, Steifigkeit und thermische Beständigkeit
aus. Darüber hinaus bietet Ultramid® gute Zähigkeit
bei tiefen Temperaturen, günstiges Gleitreibverhal-
ten und problemlose Verarbeitung. Auf Grund seiner
hervorragenden Eigenschaften ist dieser Werkstoff in
nahezu allen Bereichen der Technik für die verschie-
densten Bauteile und Maschinenelemente, als hochwer-
tiger elektrischer Isolierstoff und für viele besondere
Anwendungen unentbehrlich geworden.
04 - 09
10 -29
30-53
Ultramid® – dEr WErKStOFF dEr WaHl …
… im modernen Automobilbau
… im Elektro- und Elektroniksektor
… in der Installations- und Sanitärtechnik
4
6
8
diE EiGENSCHaFtEN VON Ultramid®
Sortimentsbeschreibung
Mechanische Eigenschaften
Thermische Eigenschaften
Wasseraufnahme und Maßhaltigkeit
Elektrische Eigenschaften
Brennverhalten
Verhalten gegenüber Chemikalien
Verhalten bei Bewitterung
Verhalten gegen energiereiche Strahlung
Viskosimetrische und molekulare Daten
10
12
18
22
24
26
27
28
29
diE VErarBEitUNG VON Ultramid®
Verarbeitungstechnische Eigenschaften
Allgemeine Hinweise zur Verarbeitung
Spritzgießen
Spritzgießverarbeitung
Spanabhebende Bearbeitung
Verbindungsmethoden
Bedrucken, Prägen, Laserbeschriftung, Lackieren,
Metallisieren, Oberflächenfärbung
Konditionieren
Tempern
30
32
34
38
50
52
allGEmEiNE HiNWEiSE
Sicherheitshinweise
Qualitätsmanagement
Qualitätssicherung
Lieferform und Lagerung
Einfärbungen
Ultramid® und Umwelt
Serviceleistungen
Produktübersicht
Ultramid®-Nomenklatur
Stichwortverzeichnis
Das Kunststoff-Sortiment der BASF auf einen Blick
54
55
56
57
58
59
60
61
63
54 - 63
Ultramid® im modernen Automobilbau
Die sehr hohen Qualitäts- und Sicherheitsansprüche
im modernen Automobilbau stellen große Anforde-
rungen an die eingesetzten Werkstoffe. Ultramid®
zeichnet sich aus durch sehr gute thermische und
chemische Beständigkeit, dynamische Festigkeit,
Zähigkeit und gute Dauergebrauchseigenschaften.
Diese technischen Eigenschaften von Ultramid®
lassen sich in hervorragender Weise mit den
intelligenten Konzepten des modernen Automobil-
baus verknüpfen. Ultramid® bietet hierbei aufgrund
seiner breiten Funktionalität ein großes Potenzial
für die wirtschaftlich optimierte Herstellung von
Bauteilen und Baumodulen. Weitere Kriterien wie
Leichtbauweise, Wiederverwertbarkeit und werkstoff-
übergreifende integrierte Systemlösungen zeigen
die Überlegenheit von Ultramid® im Vergleich zu
herkömmlichen Werkstoffen.
Typische Anwendungsbeispiele für Ultramid® im Fahrzeugbau:Bauteile im Motorblock und in der Motorschmierung, z. B. Ansaug-
module, Motorabdeckungen, Ölwannen, Ölfiltergehäuse, Ventildeckel,
Zylinderkopfhauben, Nockenwellenzahnräder, Kettenführungsschienen,
Zahnriemenabdeckungen.
Bauteile und Gehäuse für Kühlungen und Lüftungen: z. B. Wasserkästen
für Kühler und Heizungswärmetauscher, Wasserausgleichsbehälter,
Heißwasserregelventile, Thermostatgehäuse, Lüfter, Lüfterzargen.
Bauteile im Kraftstoffversorgungssystem, z. B. Kraftstoff-Filtergehäuse,
Kraftstoffleitungen.
autositz
�
�
ULT
rA
MID
® –
DEr
WEr
KS
ToFF
DEr
WA
HL…
Lichtmaschinenkappe Stoßfängerabstützung
motorabdeckung
Bauteile in Getrieben, Kupplungen, Kupplungsdrucklagern, Schaltungen
und Tachometer-Antrieben, z. B. Lagerkäfige, Schaltblöcke, -gabeln,
-hebelgelenke, Tachoantriebsritzel, Getriebeanlaufscheiben.
Bauteile am Fahrgestell, z. B. Lenkräder, Lenksäulenhalterungen, Wälz-
lagerkäfige, Befestigungsklipse.
Außenbauteile, z. B. Strukturbauteile, Spoiler, Türschweller, Kühler-
schutzgitter, Türaußengriffe, Außenrückspiegelgehäuse, Radblenden.
Bauteile für die elektrische Ausrüstung, z. B. Kabelbinder, -schellen,
-stecker, Scheinwerfergehäuse, Lampensockel, Sicherungskästen.
�
Die hohen elektrischen Isoliereigenschaften, das
günstige Gleitreibverhalten und die hervorragende
mechanische Festigkeit machen Ultramid® zu einem
Werkstoff, der in nahezu allen Bereichen der Energie-
technik sowie dem Apparate- und Maschinenbau
eingesetzt wird.
EnergietechnikHochspannungsisolierte Schalterteile, -gehäuse, Kabelbefestigungen,
-kanäle, Reihen-, Verbindungsklemmen, Leitungsschutzschalter,
Spulenkörper, Hausgeräteteile wie Durchlauferhitzer, Magnetventile,
Elektrohandwerkzeuge, Steckvorrichtungen.
Allgemeiner Maschinen- und ApparatebauLager, Zahnräder, Getriebe, Dichtungen, Gehäuse, Flansche, Schellen,
Verbindungselemente, Schrauben, Gehäuse für Luftdruckprüfer,
Gehäuserahmen für Zapfsäulen von Tankstellen, Nuttingmanschetten.
FördertechnikRollen, Seilrollen, Laufbüchsen, Transportbehälter, -bänder, -ketten.
FeinwerktechnikSteuer- und Kurvenscheiben, Zählwerkteile, Hebel- und Übertragungs-
glieder, Typenscheiben für Fernschreiber, Gestellteile, Schalthebel,
Gleitelemente.
Ultramid® im Elektro- und Elektroniksektor
leistungsschalter
Stecker
ULT
rA
MID
® –
DEr
WEr
KS
ToFF
DEr
WA
HL…
�
Steckverbinder
reihenklemme
�
In der Installations- und Sanitärtechnik ist
Ultramid® in vielen Anwendungen der Werkstoff
der Wahl, vor allem für mechanisch stark
beanspruchte Teile. In Verpackungen für Lebens-
mittel oder Kosmetika hat sich Ultramid® ebenfalls
hervorragend bewährt.
Ultramid® in der Installations- und Sanitärtechnik
Kühlwasser-Durchfluss
InstallationstechnikMauer- und Fassadendübel, Befestigungselemente, Kabel-
und Rohrschellen.
SanitärtechnikGriffe, Beschläge, Armaturen, Lüfter.
HaushaltSitzmöbel, Stuhlrollen und -kreuze, Kochbestecke, Hammerstiele.
Gehäuseteil
�
markisenbefestigung
Sanitärserie (Hewi)
Zollstock
ULT
rA
MID
® –
DEr
WEr
KS
ToFF
DEr
WA
HL…
10
Die Eigenschaften von Ultramid®
die wichtigsten merkmale von Ultramid® sind:
Hohe Festigkeit und Steifigkeit
Sehr gute Zähigkeit
Gute Federeigenschaften
Hervorragende chemische Beständigkeit
Maßhaltigkeit
Geringe Kriechneigung
Hervorragende Gleitreibeigenschaften
Einfache Verarbeitung
Sortimentsbeschreibung
Basis der Ultramid® B- und A-Marken sowie der Copolyamide sind
Polyamid 6, 66 und 6T, die mit verschiedenen Molekulargewichten
oder Schmelzviskositäten, mit verschiedenen Ausrüstungen, mit Faser-
und Mineralverstärkung geliefert werden. Detaillierte Angaben zu den
einzelnen Produkten finden sich in der Sortimentsübersicht Ultramid®.
Unter dem Handelsnamen Ultramid® liefert die BASF
Polyamide für die Spritzgießverarbeitung und die
Extrusion. Das Sortiment umfasst PA 6-Marken
(Ultramid® B), PA 66-Marken (Ultramid® A), PA 6 / 6T-
Marken (Ultramid® T) sowie Sondermarken auf der
Basis von speziellen Copolyamiden, z. B. PA 66 / 6.
Ultramid® A wird hergestellt durch Polykonden-
sation von Hexamethylendiamin und Adipinsäure,
Ultramid® B durch hydrolytische Polymerisation
von Caprolactam, die Copolyamide durch Polykon-
densation oder hydrolytische Polymerisation von
Caprolactam, Hexamethylendiamin, Adipinsäure und
Terephthalsäure sowie Ultramid® T durch Polykon-
densation von Caprolactam, Hexamethylendiamin
und Terephthalsäure. Die wichtigsten Ausgangsstoffe
Adipinsäure, Caprolactam, Hexamethylendiamin
und Terephthalsäure werden aus petrochemischen
rohstoffen wie Cyclohexan, Benzol und Toluol ge-
wonnen.
Das Ultramid® Sortiment umfasst folgende Produktgruppen:Ultramid® B
ist in unverstärktem Zustand zähhart und ergibt Teile mit gutem Dämp-
fungsvermögen, die auch im trockenen Zustand und in der Kälte sehr
schockfest sind. Es zeichnet sich durch eine besonders hohe Zähigkeit
und eine einfache Verarbeitung aus.
Ultramid® A
ist in unverstärktem Zustand neben Ultramid® T der Werkstoff mit der
größten Härte, Steifigkeit, Abriebfestigkeit und Wärmeformbeständig-
keit. Es ist ein bevorzugter Werkstoff für hochbelastete und wärmebe-
anspruchte Teile in der Elektrotechnik, im Maschinen-, Fahrzeug- und
Apparatebau.
Ultramid® C
Diese Bezeichnung tragen Copolyamide aus PA 6- und PA 66-Bau-
steinen, die je nach Zusammensetzung unterschiedliche Eigenschaften
aufweisen können.
Tabelle 1: Ultramid®-Marken
Ultramid® Polyamid Chemischer Aufbau Schmelztemperatur [°C]
Ultramid® B 6 Polycaprolactam – NH(CH2)5CO 220
Ultramid® A 66 Polyhexamethylenadipinamid – NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO 260
Ultramid® C Copolyamide 66/6 Basis Hexamethylendiamin, Adipinsäure, Caprolactam 243
Ultramid® T Copolyamide 6/6T Basis Caprolactam, Hexamethylendiamin, Terephthalsäure 298
11
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
5000 10000 15000
A3EG10
T KR 4355 G7
A3EG7, B3ZG8
A3EG6
B3WGM24, B3EG6, B3ZG6
A3EG5, A3HG5, B3EG5
B3EG3, B3ZG3
B3M6
B3S
A3K, A3W
A3R, B3L
Elastizitätsmodul [MPa], 23°C, trocken
Abb. 1: Streckspannung (bei verstärkten Marken Zugfestigkeit) von
ausgewählten Ultramid®-Marken bei 23 °C trocken (ISO 527)
A3EG10, A3WG10
T KR 4355 G7
A3EG7, B3G8
A3EG6, A3X2G10, B3EG6 A3EG5, A3X2G7, B3EG5, B3ZG6
A3X2G5
B3EG3
B3WGM24
T KR 4350
A3K, B3S
B3M6
A3R
B3L
A3Z
Streckspannung/Zugfestigkeit [MPa], 23°C, trocken
50 100 150 200 250
Abb. 2: Elastizitätsmodul von ausgewählten Ultramid®-Marken bei
23 °C, trocken (ISO 527)
Ultramid® T
Diese Klasse von teilaromatischen Copolyamiden verfügt über sehr
hohe Wärmeformbeständigkeit (Schmelztemperatur 298 °C), Steifigkeit,
Maßhaltigkeit und konstante mechanische Eigenschaften bei wechseln-
der Feuchtigkeit.
Glasfaserverstärktes Ultramid®
Diese Werkstoffe zeichnen sich durch besonders hohe mechanische
Festigkeit, Härte, Steifigkeit, Wärmeformbeständigkeit und Beständigkeit
gegen heiße Schmierstoffe und heißes Wasser aus. Daraus hergestellte
Teile sind besonders maßkonstant und haben eine hohe Zeitstandfestig-
keit. Glasfaserverstärktes Ultramid® T zeichnet sich darüber hinaus durch
eine außerordentlich hohe Wärmeformbeständigkeit (bis 280 °C) aus.
Verstärkte und unverstärkte Marken mit Brandschutzausrüstung
Die so ausgerüsteten Marken Ultramid® C3U, A3X2G5, A3X2G7,
A3X2G10, B3UG4 und T KR4365 G5 eignen sich besonders für elek-
trotechnische Bauteile mit erhöhten Brandschutzanforderungen und
hoher Kriechstromfestigkeit.
Mineralverstärktes Ultramid®
Die besonderen Vorteile dieser Werkstoffe sind erhöhte Steifigkeit, gute
Maßkonstanz, geringe Verzugsneigung, glatte Oberfläche und gutes
Fließvermögen.
12
Die Eigenschaften von Ultramid®
mechanische Eigenschaften
Das Ultramid®-Sortiment bietet Marken mit vielfältigen Kombinationen
mechanischer Eigenschaften.
Das Besondere der unverstärkten Marken ist die ideale Kombination
von mittlerer Festigkeit, Steifigkeit, Zeitständigkeit bei ausgezeichnetem
Zähigkeits- und Gleitreibverhalten.
Diese Vorteile sind zurückzuführen auf die teilkristalline Struktur und
die starken zwischenmolekularen Zusammenhaltskräfte, verursacht
durch die sogenannten Wasserstoffbrückenbindungen, die zwischen
den Amidgruppen wirken.
Die verstärkten Marken bieten hohe Steifigkeit, hohe Zeitstandfestig-
keit, Härte und Maßhaltigkeit bei überragender Wärmeform- und
Wärmealterungsbeständigkeit.
A3EG10
A3WG3
A3K
T KR 4355 G7
A3EG6
Temperatur [°C]
Schu
bmod
ul [
MPa
]
-50 0 50 100 150 200 250 300 100
101
102
103
Abb. 4: Schubmodul von Ultramid® A- und T-Marken in Abhängigkeit
von der Temperatur (DIN 53445, trocken)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220 Temperatur 23°C
T KR 4355 G7
A3EG7 T KR 4350
B3EG6
Feuchtigkeitsgehalt [%]
Zugf
esti
gkei
t [M
Pa]
A3K
B3S
A3EG5
Abb. 3: Zugfestigkeit (bei unverstärkten Marken Streckspannung)
von Ultramid® in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt bei 23 °C
(nach ISO 527)
Stecker
13
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
Schu
bmod
ul [
MPa
]
100
101
102
103
-50 0 50 100 150 200 250
B3EG6
B35EG3
B3M6
B3K
Temperatur [°C]
Abb. 5: Schubmodul von Ultramid® B-Marken in Abhängigkeit von der
Temperatur (DIN 53445, trocken)
20-20-40 0 40 60 80 100 120 140 160
10000
12000
14000
16000
8000
6000
4000
2000
0
Elas
tizitä
tsm
odul
[MPa
]
Temperatur [°C]
A3WG10, A3EG10
A3WG7, A3EG7
A3WG5, A3EG5, A3HG5
Abb. 6: Elastizitätsmodul von verstärkten Ultramid® A-Marken in
Abhängigkeit von der Temperatur (Biegeversuch ISO 178, trocken)
20-20-40 0 40 60 80 100 120 140 160
10000
12000
14000
16000
8000
6000
4000
2000
0
Elas
tizitä
tsm
odul
[MPa
]
Temperatur [°C]
B3WG6, B3EG6
B3WG5B3WGM24
B3EG3, B35EG3
B3M6
Abb. 7: Elastizitätsmodul von verstärkten Ultramid® B-Marken in
Abhängigkeit von der Temperatur (Biegeversuch ISO 178, trocken)
T KR 4350
T KR 4355 G7
A3K
A3WG7
20-20-40 0 40 60 80 100 120 140 160
10000
12000
14000
16000
8000
6000
4000
2000
0
Elas
tizi
täts
mod
ul [
MPa
]
Temperatur [°C]
Abb. 8: Zug-Elastizitätsmodul (ISO 527) von Ultramid® T im Vergleich
zu Ultramid® A in Abhängigkeit von der Temperatur, trocken
Die Eigenschaften von Ultramid®
Das Sortiment lässt sich nach den Elastizitätsmodulbereichen der Produkte in sechs Gruppen einteilen: Zähmodifizierte unverstärkte Marken 1500 - 2000 MPa
Unverstärkte Marken 2700 - 3500 MPa
Mineralverstärkte zähmodifizierte Marken (+GF) 3800 - 4600 MPa
Mineralverstärkte Marken (+GF) 3800 - 9300 MPa
Zähmodifizierte glasfaserverstärkte Marken 5200 -11200 MPa
Glasfaserverstärkte Marken 5200 -16800 MPa
Die mechanischen Eigenschaften werden von der Temperatur, der Zeit,
dem Feuchtigkeitsgehalt und den Herstellungsbedingungen der Probe-
körper beeinflusst.
Ultramid® T nimmt hier eine Sonderstellung ein. Es zeichnet sich durch
die weitgehende Unabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften von
schwankender Umgebungsfeuchtigkeit aus.
Bei den verstärkten Marken kommt der Einfluss folgender Modifizie-
rungen auf die Eigenschaften hinzu: z. B. Glasfasergehalt, Glasfaser-
orientierung, mittlere Glasfaserlänge, Glasfaserlängenverteilung und
Einfärbung.
Die Streckspannung von trockenem unverstärktem Ultramid® liegt bei
70 bis 100 MPa, bei verstärkten Marken steigt sie bis auf 250 MPa
an. Das Verhalten bei kurzer einachsiger Zugspannung wird als Span-
nungs-Dehnungs-Diagramm dargestellt (vgl. Abb. 9 -11), worin der Ein-
fluss von Temperatur, Verstärkung und Feuchtigkeitsgehalt verdeutlicht
wird.
Insbesondere bei den verstärkten Marken kommen hohe Zeitstand-
festigkeit und geringe Kriechneigung hinzu.
Schlagzähigkeit, KälteschlagzähigkeitPolyamide sind sehr zähe Werkstoffe. Sie eignen sich für Teile, an
deren Bruchsicherheit hohe Anforderungen gestellt werden. Zur Cha-
rakterisierung des Zähigkeitsverhaltens dienen im allgemeinen unter
verschiedenen Bedingungen ermittelte Normprüfwerte (vgl. Sortiments-
übersicht Ultramid®).
Da die Werte wegen der verschiedenen Prüfanordnungen, Probekörper-
abmessungen und Kerbformen nicht direkt miteinander vergleichbar
sind, ermöglichen sie allenfalls einen Vergleich von Formmassen inner-
halb der einzelnen Produktgruppen.
Zur praktischen Beurteilung des Zähigkeitsverhaltens sind Fertigteil-
prüfungen unerlässlich, wofür sich z. B. der Fallbolzentest, durchgeführt
an Gehäusen, Platten oder an Testkästchen (vgl. Abb. 12), in Anlehnung
an DIN 53443 Teil 1, bewährt hat. Das Zähigkeitsmaß ist die Schädi-
gungsarbeit W50 (J), bei der 50 % der geprüften Teile brechen. Hoch-
schlagzähe unverstärkte Ultramid®-Marken erreichen danach schon im
trockenen Zustand bei 23 °C, teilweise auch in der Kälte, Werte von
> 140 J, d. h. die Teile brechen z. B. nicht beim Aufprall eines 10-kg-
Gewichts aus 1,4 m Höhe (Auftreffgeschwindigkeit 5,3 m /s).
Das Verhalten von Ultramid® bei Schlagbeanspruchung wird allerdings
von vielen Faktoren, in erster Linie von der Formgebung, der Steifigkeit
und des Feuchtigkeitsgehalts des Werkstoffs beeinflusst.
rundstecker14
1�
Dehnung [%]
Zugs
pann
ung
[MPa
]
200
150
100
50
100°C
80°C
60°C 23°C
150°C
100°C
80°C
60°C
23°C
T KR 4355 G7Prüfungsgeschwindigkeit: 5 mm/min
T KR 4350 Prüfungsgeschwindigkeit: 50 mm/min
10 8 6 4 2 0 10 8 6 4 2 0
Abb. 11: Spannungs-Dehnungs-Diagramme für Ultramid® T, trocken
nach ISO 527
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
B3S B3WG5 °C
-20
23
60
100
150
120
0
80
100
120
140
160
180
200
20
40
60
0 2 1 0 1 2
Dehnung [%]
Zugs
pann
ung
[MPa
]
100
60
23
-20
°C
Abb. 9: Spannungs-Dehnungs-Diagramme für Ultramid® B3S und
B3WG5 (trocken) nach ISO 527 (Prüfgeschwindigkeit 2 mm /min)
0
80
100
120
140
160
180
200
0 2 1 0 1
Dehnung [%]
Zugs
pann
ung
[MPa
]
20
40
60
2
100
60
23
-20
°C
100
120
150
60
23
-20
°C
A3EG5 A3K
Abb. 10: Spannungs-Dehnungs-Diagramme für Ultramid® A3K und
A3EG5 (trocken) nach ISO 527 (Prüfgeschwindigkeit 2 mm /min)
>14
Schädigungsarbeit W50 [J]
5 10
-20°C
+23°C
A3K, A3W
A4K
B3S
A3Z
B3L
A3K
P
Fallbolzen
120 (mm)
401,5
r =
1,5
Abb. 12: Schlagzähigkeit, ermittelt als Schädigungsarbeit W50 nach
DIN 53443 Teil 1 (Testkästchen s = 1,5 mm), von unverstärktem
Ultramid® bei + 23 und - 20 °C, trocken (ungefärbt)
Die Eigenschaften von Ultramid®
Wie aus Abbildung 13 ersichtlich, gibt es die Ultramid®-Marken in den
unterschiedlichsten Kombinationen von Schlagzähigkeit und Steifigkeit.
Je nach Anwendung, Anforderung, Konstruktion und Verarbeitung kön-
nen unverstärkte, höhermolekulare, glasfaserverstärkte, mineralgefüllte
oder zähmodifizierte Produkte mit jeweils optimaler Zähigkeits-Steifig-
keits-Relation gewählt werden.
Auch die folgenden Hinweise sollten bei der Wahl geeigneter Werk-
stoffe beachtet werden.
Feuchtigkeit fördert die Zähigkeit von Ultramid®, auch in der Kälte. Bei
glasfaserverstärkten Marken nimmt die Zähigkeit von Fertigteilen mit
steigendem Glasfasergehalt ab, während die Werte der Schlagbiege-
prüfung von Normprobekörpern und die Festigkeit ansteigen. Dieser
Effekt ist auf die unterschiedliche Glasfaserorientierung zurückzuführen.
Hochmolekulare unverstärkte Produkte haben sich für dickwandige
technische Teile mit hohen Anforderungen an die Schlagzähigkeit
bewährt.
Die zähmodifizierten unverstärkten Ultramid®-Typen B3L und B3Z
weisen schon trocken eine hohe Schlagzähigkeit auf. Sie werden ein-
gesetzt, wenn eine Konditionierung oder eine Zwischenlagerung zur
Feuchtigkeitsaufnahme nicht wirtschaftlich ist oder wenn höchste Kerb-
oder Kälteschlagzähigkeit gefordert ist.
1�
Neben den jeweiligen Verarbeitungsbedingungen beeinflusst auch die
Formteilgeometrie die Schädigungsarbeit in hohem Maße, und zwar
mit den daraus resultierenden Widerstandsmomenten, wobei beson-
ders die Wanddicken und Kerbradien zu nennen sind. Selbst Ort und
Geschwindigkeit bei der Beanspruchung sind für das Ergebnis von
großer Bedeutung.
Verhalten bei langzeitiger statischer BeanspruchungDie Beanspruchung eines längere Zeit statisch belasteten Werkstoffs
ist durch eine konstante Spannung oder Dehnung geprägt. Aufschluss
über das Dehn-, Festigkeits- und Spannungs-Relaxations-Verhalten
unter Dauerbelastung geben der Zeitstandzugversuch nach ISO 899
und der Spannungs-Relaxations-Versuch nach DIN 53441.
Dargestellt werden die Ergebnisse als Kriechkurven, Kriechmodullinien,
Zeitspannungslinien und isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien
(Abb. 14, 15). Die hier für Normalklima DIN 50014 – 23 / 50-2 wieder-
gegebenen Diagramme sind nur ein Ausschnitt aus unseren umfang-
reichen EDV-Untersuchungsergebnissen.
Weitere Werte und Diagramme für andere Temperatur- und Klimabe-
dingungen können beim Ultra-Infopoint angefordert oder dem PC-Pro-
gramm „Campus“ entnommen werden. Die bei einachsiger Zugbean-
spruchung ermittelten Dimensionierungs-Kennwerte ermöglichen es
auch, das Werkstoffverhalten bei mehrachsiger Beanspruchung richtig
einzuschätzen.
Verhalten bei schwingender Beanspruchung, SchwingfestigkeitTechnische Teile werden häufig auch durch dynamische Kräfte bean-
sprucht, vor allem bei Wechsel- oder Schwingungsbeanspruchungen,
die periodisch in stets gleicher Weise auf das Konstruktionsteil
einwirken. Das Verhalten eines Werkstoffs gegenüber solchen Bean-
spruchungen wird in Dauerprüfungen unter Zug-Druck-Belastung
(Probenform nach DIN 53455, Nr. 3) bis zu sehr großen Lastspielzahlen
ermittelt. Dabei wird die Probentemperatur über eine Frequenzrege-
lung (BASF-Methode) exakt auf dem angegebenen Wert gehalten. Die
Ergebnisse sind in Wöhler-Diagrammen dargestellt, die man durch
Auftragen der aufgebrachten Spannung über der jeweils erreichten
Schwingspielzahl erhält (Abb. 16).
Programmwahlschalter
17
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
NK 23/50
Zugs
pann
ung
[MPa
]
3
4
3
4
5
0 1 2 0 1 2
10 h
120 °C
10 h
10
10
10
10 10
extrapoliert
16
14
12
10
8
6
4
2
Dehnung [%]
Abb. 14: Isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien von Ultramid® A3K
nach ISO 899 im Normalklima 23 / 50 und bei 120 °C (trocken)
Zugs
pann
ung
[MPa
]
Dehnung [%]
10
120°C
10 h
10
10
5x10 h
10 10 NK 23/50
0 1
extrapoliert
2 0 1 2
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
3 4
3
4
4
Abb. 15: Isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien von
Ultramid® A3WG10 nach ISO 899 im Normalklima 23 / 50
und bei 120 °C (trocken)
Elastizitätsmodul [MPa]
Schä
digu
ngsa
rbei
t W50
[J]
B3ZG3 B3ZG6
B35EG3
B3WM602 T KR 4355 G7
B3WGM24 A3WG6
0 2000 4000 6000 8000 12000 10000
10
20
30
40
50
Abb. 13: Schlagzähigkeit, ermittelt als Schädigungsarbeit W50 nach
DIN 53443 Teil 1 (vgl. Abb. 12), und Elastizitätsmodul (ISO 527) von
verstärktem Ultramid® bei 23 °C, trocken
Span
nung
[M
Pa]
1000
Schwingspielzahl
4
Temperatur 23°C 1 = A3WG7 2 = B3WG6 3 = A3HG5
1 2 3
180 160
140
120
100
80
60
40
10 000 100 000 1000 000 10 000 000
Abb. 16: Schwingfestigkeit von glasfaserverstärktem Ultramid® A und B.
Spannungsausschlag in Abhängigkeit von der Schwingspielzahl,
normalfeucht (NK 23 / 50)
1�
Die Eigenschaften von Ultramid®
Bei der Übertragung der Prüfergebnisse in die Praxis ist zu berücksich-
tigen, dass sich die Werkstücke bei hoher Lastwechselfrequenz infolge
innerer Reibung stark erwärmen können.
Für diese Fälle sind die bei höheren Temperaturen gemessenen Kurven
heranzuziehen (Abb. 17).
Reibungs- und VerschleißverhaltenDie glatte, zähharte Oberfläche, die kristalline Struktur, die hohe Wär-
mebeständigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Schmierstoffe,
Kraftstoffe und Lösungsmittel machen Ultramid® zu einem idealen
Werkstoff für gleitbeanspruchte Bauteile. Hervorzuheben sind die guten
Notlaufeigenschaften: Während metallische Werkstoffe bei Trockenlauf
zum „Fressen“ neigen, sind Gleitpaarungen mit Ultramid® auch ohne
Schmierung funktionstauglich.
Verschleiß und Reibung sind Systemeigenschaften, die von vielen Para-
metern abhängen, z. B. von der Werkstoffpaarung, der Oberflächenbe-
schaffenheit, der Geometrie der sich berührenden Gleitelemente, dem
Zwischenmedium (Schmierstoff) und der Beanspruchung aufgrund
äußerer Bedingungen wie Belastung, Geschwindigkeit und Temperatur.
Gleitverschleißverhalten
Die wichtigsten Einflüsse auf die Höhe des Gleitverschleißes und des
Gleitreibungskoeffizienten von Ultramid® sind die Härte und Oberflächen-
rauhigkeit der Gleitpartner, der Flächendruck, die Gleitstrecke, die
Gleitflächentemperatur und die Schmierung. Abbildung 18 zeigt
Reibungs- und Verschleißwerte verschiedener Ultramid®-Marken für
zwei Rauigkeitsgrade, ermittelt in einem bestimmten Tribosystem.
Durch niedrige Gleitreibungszahl und Gleitverschleißrate (Verschleiß-
intensität S in µm / km) zeichnen sich, insbesondere Ultramid® A3R
sowie die mineralgefüllten Marken aus.
Tropfenschlag und Kavitation
Für diese Verschleißbeanspruchungen, die beispielsweise bei Wasser-
pumpenbauteilen eine wichtige Rolle spielen, hat sich Ultramid® dem
Aluminium als überlegen erwiesen.
Strahlverschleiß
Dieser Beanspruchungsart, verursacht durch in Luft- oder Flüssigkeits-
strömen mitgeführte körnige Feststoffe, sind z. B. Lüfter oder Kfz-Spoi-
ler ausgesetzt. Das günstige elastische Verhalten von Ultramid® führt zu
einer hohen Widerstandsfähigkeit.
thermische Eigenschaften
Ultramid® hat außerordentlich hohe Schmelztemperaturen:
Ultramid® B: 220 °C
Ultramid® C: 243 °C
Ultramid® A: 260 °C
Ultramid® T: 298 °C
Aufgrund seiner teilkristallinen Struktur und der starken Wasserstoff-
brückenbindungen ist Ultramid® auch bei erhöhter Temperatur bis in
die Nähe des Schmelzbereiches formbeständig.
Unter den teilkristallinen Thermoplasten hebt sich Ultramid® durch
geringe Längenausdehnungskoeffizienten ab.
Besonders die verstärkten Marken sind bei Temperaturänderungen sehr
maßhaltig. Bei den glasfaserverstärkten Marken ist die Längenausdeh-
nung jedoch, wie aus Abbildung 19 ersichtlich, von der Orientierung
der Fasern abhängig.
Span
nung
[M
Pa]
Schwingspielzahl
4
Temperatur 90°C 1 = A3WG7 2 = B3WG6 3 = A3HG5
1 2 3
180 160
140
120
100
80
60
40
1000 10 000 100 000 1000 000 10 000 000
Abb. 17: Schwingfestigkeit von glasfaserverstärktem Ultramid® A und B.
Spannungsausschlag in Abhängigkeit von der Schwingspielzahl (90 °C)
1�
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
gemittelte Rautiefegemittelte RautiefeRz = 0,15-0,20 µm Rz = 2,0-2,6 µm
Glei
trei
bung
szah
l [µ]
Verschleißintensität S [µm/km]
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10
A3R
A3K
A3WG6 A3WG6
A3K
A3R
Abb. 18: Gleitreibungszahl und Verschleißintensität von unverstärktem
und faserverstärktem Ultramid®. Tribosystem: Prüfapparatur Stift / Schei-
be, p = 1 MPa, v = 0,5 m /s Gleitpartner: Stahl Cr 6/800 HV, technisch
trocken
80 100 12040 60
Läng
enau
sdeh
nung
[%
]
Temperatur [°C]
-20 0 20-0,4
-0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
B3 A3
T KR 4350 quer zur Fließrichtung: T KR 4355 G5
A3WG... u. B3WG...
in Fließrichtung: T KR 4355 G5
A3WG... u. B3WG...
Abb. 19: Längenausdehnung von Ultramid®-Marken in Abhängigkeit
von der Temperatur, trocken
LKW-Motorölwanne
20
Die Eigenschaften von Ultramid®
Verhalten bei TemperatureinwirkungDas Verhalten von Bauteilen aus Ultramid® in der Wärme ist außer von
den produktspezifischen thermischen Eigenschaften auch von Dauer
und Art der Temperatureinwirkung und der mechanischen Belastung
abhängig. Ferner übt die Gestaltung der Teile einen Einfluss aus. Die
Wärmeformbeständigkeit von Teilen aus Ultramid® ist deshalb nicht
ohne weiteres anhand der Temperaturwerte aus den verschiedenen
genormten Prüfungen abzuschätzen, so wertvoll sie zur Orientierung
und zum Vergleich auch sein mögen.
Einen guten Einblick in das Temperaturverhalten liefern die im Torsions-
schwingungsversuch nach DIN 53445 in Abhängigkeit von der Tempe-
ratur gemessenen Schubmodul- und Dämpfungswerte. Der Vergleich
der Schubmodulkurven (Abb. 4, 5) gibt Aufschluss über das unter-
schiedliche mechanisch-thermische Verhalten bei geringen Deforma-
tionsbeanspruchungen und -geschwindigkeiten. Nach den praktischen
Erfahrungen stimmt die Wärmeformbeständigkeit von optimal gefertig-
ten Teilen gut mit den im Torsionsversuch ermittelten Temperaturberei-
chen überein, in denen die beginnende Erweichung deutlich wird.
Für die Anwendung in elektrischen Geräten ist meist die Prüfung der
Wärmesicherheit nach VDE 0470 § 4b (Kugeleindruckverfahren) vor-
geschrieben. Die Anforderungen dieser Prüfung bei 125 °C für Träger
spannungsführender Teile werden von Fertigteilen aus allen Ultramid®
Marken erfüllt. Auch höhere Temperaturen können mit Ultramid®
erreicht werden. Hierfür empfehlen sich die verstärkten Marken.
WärmealterungsbeständigkeitFür Teile mit langandauernder Temperaturbeanspruchung eignet sich
stabilisiertes Ultramid®, gekennzeichnet mit K, E, H oder W als zweitem
Buchstaben der Nomenklatur.
Merkmale und Wirksamkeit dieser Stabilisierung sind am Beispiel von
Ultramid® A in Tabelle 2 zusammengestellt.
Zum Vergleich der Wärmealterungsbeständigkeit, d. h. des Verhaltens
der verschiedenen Ultramid®-Marken bei langandauernder Tempera-
tureinwirkung, eignen sich der Temperatur-Index ( TI ) aus dem ther-
mischen Langzeitverhalten (5000 bzw. 20000 h) und das Halbzeitinter-
vall (HIC) nach IEC 216. Für Ultramid® sind der Abfall der Zugfestigkeit
und der Schlagzugzähigkeit auf den Grenzwert (50 % des Ausgangs-
wertes) geeignete Beurteilungskriterien.
Diagramme der thermischen Beständigkeit, d. h. die graphische Dar-
stellung der bei verschiedenen Prüftemperaturen gemessenen Zeiten
für die Änderung des Ausgangswertes bis zum Grenzwert, sind in
Abbildung 20 beispielhaft für einige unverstärkte Ultramid®-Marken
wiedergegeben. Die TI-Werte sind auch in der Eigenschaftstabelle der
Sortimentsübersicht zusammengestellt.
Spannrollen
Tabelle 2: Stabilisierte Ultramid® A-Marken
Kennzeichnung K E H W
Beispiel ohne GF A3K A3W
Beispiel mit GF A3EG6 A3HG5 A3WG6
Eigenfarbe farblos farblos braun grünlich
Wirksamkeit
an der Luft 120 °C für 50
ohne GF Tage 200 700 1000
mit GF Tage > 1500 > 2000 > 2000
Heißwasser- Kühlflüssigkeiten
(•) •* (•)
Freibewitterung • • • •
Motor-, Getriebeöle • • • • •
elektrische Eigenschaften • • • (•)
•• = besonders gut geignet • = geignet bzw. günstig zu bearbeiten (•) = geignet, mit Einschränkungen
– nicht geignet * A3HG6 HR
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
Temperatur [°C]
Tage
Stun
den
100 000
10 000
1000
100
10
1
80 100 140 160 180
0,1
1
10
100
1000
A3K A3W B3S T KR 4350
Abb. 20: Wärmealterungsbeständigkeit von unverstärkten Ultramid®-
Marken bei Temperatureinwirkung (GTP, graphisches Temperaturprofil)
nach IEC 216-1; Eigenschaftsgrenzwert: 50 % Zugfestigkeit
Bohrhammer 21
22
Die Eigenschaften von Ultramid®
Wärmealterungsbeständigkeit in heißen Schmierstoffen,
Kühlflüssigkeiten und in Lösungsmitteln
Voraussetzung für die vielfältige technische Anwendung von Ultramid®
insbesondere im Fahrzeugbau, z. B. für Bauteile im Motorölkreis-
lauf oder in Getrieben, ist seine ausgezeichnete Dauerbeständigkeit
gegen heiße Schmierstoffe, Kraftstoffe, Kühlflüssigkeiten sowie gegen
Lösungs- und Reinigungsmittel. Wie Biegefestigkeit und Schlagzähig-
keit von glasfaserverstärktem Ultramid® A und T bei Lagerung in heißen
Schmierstoffen (120 °C) und Kühlflüssigkeiten beeinflusst werden, kann
aus Abbildung 21 entnommen werden. Gegen Schmierstoffe und heiße
Kühlflüssigkeiten sind die Marken mit H- und W-Stabilisierung beson-
ders beständig. Für Anwendungen in Kfz-Kühlkreisläufen hat sich z. B.
A3HG6 HR besonders bewährt.
Die Temperaturgrenzen von Ultramid® bei Einwirkung dieser und ande-
rer Chemikalien sind in der technischen Information „Verhalten von
Ultramid®, Ultraform® und Ultradur® gegen Chemikalien“ erläutert.
Lagerdauer [Stunden]
1 = A3HG5 in Shell Motoröl; HD 15 w 40 bei 120°C
2 = A3HG5 in Shell Spirax; HD 90 bei 120°C
3 = A3HG5 in Shell Spirax; EP 90 bei 120°C
4 = A3HG5 in Schmierfett; Klüber Isoflex LDS bei 120°C
6 = A3HG6HR in Glysantin / Wasser (1:1) bei 108°C
5 = A3EG6, A3WG6 in Glysantin / Wasser (1:1) bei 106°C
7 = T KR 4355 G7 in Shell Spirax bei 120°C 8 = T KR 4355 G7 in Glysantin / Wasser (1:1) bei 110°C
Schl
agzä
higk
eit
[kJ/
m2 ]
Bieg
efes
tigk
eit
[MPa
]
6
5
18
7
43
2
2
1
43
5
6
0 1000 1500 2000
120110
500
1009080706050403020
80100120140160180200220240260
Abb. 21: Biegefestigkeit GB (ISO 178) und Schlagzähigkeit a n (ISO 179) von Ultramid® A3HG5, A3EG6, A3WG6, A3HG6HR und T KR 4355 G7 in
heißen Schmierstoffen und in Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von der Lagerungstemperatur (Messungen bei 23 °C) und der Lagerungsdauer
Wasseraufnahme und maßhaltigkeit
Eine Besonderheit von Polyamid im Vergleich zu anderen Thermo-
plasten ist seine Wasseraufnahme. Formteile nehmen in Wasser oder
in feuchter Luft, je nach deren relativer Feuchte und abhängig von
Zeit, Temperatur und Wanddicke, eine bestimmte Menge Wasser auf,
wobei die Maße geringfügig zunehmen. Die Gewichtszunahme bei
Sättigung ist von der Ultramid®-Marke abhängig und in der Tabelle der
Sortimentsübersicht zusammengestellt. Wie die Feuchtigkeitsaufnahme
bei Sättigung von der relativen Feuchtigkeit abhängt, ergibt sich aus
Abbildung 22.
23
rel. Luftfeuchtigkeit [%]
Feuc
htig
keit
sauf
nahm
e [%
]
Temperaturbereich 10°C bis 70°C
B3S A3K B3EG6 A3EG6
100 80 0 20 40 60
2
4
6
8
Abb. 22: Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt von Ultramid® A und B in
Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchtigkeit im Temperaturbereich
von 10 °C bis 70 °C (Streuung ± 0,2 bis 0,4 % absolut)
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
Was
sera
ufna
hme
[%]
Zeit [d]s = 2 mm
in Wasser NK 23/50
A3K, 20°C
A3EG6, 20°C A3EG6, 80°C
T KR 4355 G7, 80°C
A3K
T KR 4355 G7A3EG6
t
250 200 150 100 80 60 40 20 10 1 0
10
8
6
4
2
Abb. 24: Wasseraufnahme von Ultramid® A und T in Abhängigkeit von
der Lagerzeit und den Konditionierbedingungen, Schichtdicke 2 mm
t
Zeit [d]s = 2 mm
Was
sera
ufna
hme
[%]
0
10
8
6
4
2
250 200 150 100 80 60 40 20 10 1
in WasserNK 23/50
B3EG6, 80°C
B3EG6, 20°C
B3S, 20°C
B3S
B3EG6
Abb. 23: Wasseraufnahme von Ultramid® B in Abhängigkeit von der
Lagerzeit und den Konditionierbedingungen, Schichtdicke 2 mm
Abbildung 23 und 24 zeigen die Wasseraufnahme von Ultramid® in
Abhängigkeit von der Lagerungszeit bei verschiedenen Versuchsbedin-
gungen. Es fällt dabei auf, dass Ultramid® T im Vergleich zu den PA 6-
und PA 66-Typen deutliche Vorteile bei der Feuchtigkeitsaufnahme
bietet.
Wie aus der Ultramid®-Sortimentsübersicht ersichtlich ist, erhöhen sich
bei der Wasseraufnahme die Schlagzähigkeit, die Reißdehnung und
die Neigung zum Kriechen, während Festigkeit, Steifigkeit und Härte
abnehmen.
Vorausgesetzt, dass das Wasser im Formteil gleichmäßig verteilt
ist, ergibt sich bei unverstärktem Ultramid® A und Ultramid® B eine
maximale Volumenzunahme von ca. 0,9 % und eine mittlere Längen-
zunahme von 0,2 bis 0,3 % pro 1 gew. % aufgenommenen Wassers.
Die Maßänderung der glasfaserverstärkten Marken beträgt längs zur
Faserrichtung weniger als 0,1% pro 1%. Dadurch sind diese Marken,
wie auch die mineralgefüllten Marken, bei wechselnder Feuchtigkeit
besonders maßkonstant.
2�
Die Eigenschaften von Ultramid®
Elektrische Eigenschaften
Die überragende Bedeutung von Ultramid® in der Elektrotechnik, ins-
besondere für elektrische Isolierteile und Gehäuse in der Energietech-
nik, beruht auf den guten Isoliereigenschaften (Durchgangs- und Ober-
flächenwiderstand) in Verbindung mit hoher Durchschlag- und Kriech-
stromfestigkeit sowie günstigem Verhalten in der Wärme und bei der
Alterung. Ultramid® gehört damit zu den hochwertigen Isolierstoffen.
Sobald hohe Anforderungen an das Brandverhalten bestehen, kommen
bevorzugt die brandgeschützten Marken A3X2G…, T KR 4365 G5,
C3U, B3UG4 und A3UG5 zum Einsatz. Bezüglich der elektrischen
Eigenschaften ist dabei folgendes zu beachten:
Die Produkte zeichnen sich durch eine hohe Kriechstromfestigkeit
aus, die durch den Feuchtigkeitsgehalt des Materials nur wenig
beeinträchtigt wird.
Der spezifische Durchgangswiderstand und der Oberflächenwider-
stand sind sehr hoch; bei erhöhter Temperatur und auch bei
höherem Wassergehalt nehmen diese Werte ab.
Bei Einsatz unter sogenannten „erschwerenden Bedingungen“ ist es
wie bei allen elektrischen Isolierstoffen üblich, durch entsprechende
konstruktive Maßnahmen eine kontinuierliche Betauung durch
Schwitz- oder Kondenswasser zu vermeiden.
Ungünstige Einsatzbedingungen wie Stauwärme in Kombination
mit hoher Luftfeuchtigkeit, feuchtwarmes Klima oder schlechte
Entlüftung können das Isolationsverhalten beeinträchtigen.
Aus diesen Gründen sollte die Funktionsfähigkeit der Bauteile in jedem
Anwendungsfall sorgfältig geprüft werden. Die elektrischen Prüfwerte
sind in der Sortimentsübersicht zusammengestellt.
Der Einfluss von Temperatur und Feuchtigkeit auf die elektrische
Durchschlagfestigkeit und den spezifischen Durchgangswiderstand
von Ultramid® A3X2G… und T KR 4355 G7 ergibt sich weiterhin aus
Abbildung 25-27.
Feuchtigkeitsgehalt [%]
elek
tris
che
Dur
chsc
hlag
fest
igke
it E d [
kV/m
m]
A3EG6
25°C
80°C
65°C
10
0 1 2 3 4 5 6 7 8
20
30
Abb. 25: Elektrische Durchschlagfestigkeit von Ultramid® A3EG6 bei
verschiedenen Temperaturen in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt
(DIN 53481; Schichtdicke 3 mm)
Zur Prüfung von Isolierstoffen auf kontaktschädigende Ausscheidungen
nach der FTZ-Vornorm 547 PV1 wird die Änderung des Widerstandes
von Relais-Kontakten gemessen, nachdem diese zusammen mit dem
Isolierstoff bei einer Temperatur von 70 °C im Exsikkator gelagert
worden sind. Die für elektrotechnische Anwendungen geeigneten
Ultramid®-Marken sind nach dieser Norm aufgrund der vorliegenden
Prüfergebnisse als nicht kontaktschädigend einzustufen.
Die Marken Ultramid® A3X2G… und T KR 4365 G5 sind gegen die
Bildung von Zersetzungsprodukten des roten Phosphors, wie sie bei
phosphorflammgeschützten Polyamiden prinzipiell auftreten können,
speziell stabilisiert. Vor dem Einsatz, insbesondere bei extremen Bedin-
gungen von Wärme und Feuchtigkeit, sollte aber – wie bei allen elek-
trischen Isolierstoffen – durch Prüfungen und konstruktive Maßnahmen
sichergestellt werden, dass die Betriebssicherheit der Teile gegeben ist.
Übersichten, Tabellen und Beispiele zur Anwendung von flamm-
geschütztem Ultramid® in der Elektrotechnik enthält die Broschüre
„Halogenfrei flammgeschützte Ultramid®-Marken“.
2�
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
Temperatur [°C]
spez
ifisc
her
Dur
chga
ngsw
ider
stan
d [O
hm ·
cm]
1 = A3EG6, A3HG5 2 = A3X2G5, A3WG6
trocken 2% Feuchte gesättigt
105
106
107
108
109
1010
1011
1012
1013
1014
1015
1016
40 60 80 100 120 140 160
1
1
1
2
2
2
Abb. 26: Spezifischer Durchgangswiderstand von glasfaserverstärktem
Ultramid® A bei verschiedenen Feuchtigkeitsgehalten in Abhängigkeit
von der Temperatur (DIN 53482)
spez
ifisc
her
Dur
chga
ngsw
ider
stan
d [O
hm ·
cm]
T KR 4355 G7 (trocken)
10 7
10 8
10 9
10 10
10 11
10 12
10 13
10 15
10 16
10 14
Temperatur [°C]
T KR 4355 G7 (feucht)
140 40 80 120 160 60 100 20 180 200
Abb. 27: Spezifischer Durchgangswiderstand von glasfaserverstärktem
Ultramid® T im trockenen und luftfeuchten (konditionierten) Zustand in
Abhängigkeit von der Temperatur (IEC 93)
online lackierbare Karosserieteile
2�
Die Eigenschaften von Ultramid®
Verkehrswesen
Für das Anwendungsgebiet Fahrzeugbau gilt DIN 75200 als Prüfver-
fahren zur Ermittlung der Brennbarkeit der Werkstoffe im Fahrzeugin-
nenraum. Plattenförmige Proben werden in horizontaler Anordnung mit
einer Bunsenbrennerflamme geprüft, ein mit FMVSS 302 (USA) weit-
gehend übereinstimmendes Verfahren. Wie aus Tabelle 3 ersichtlich,
entspricht Ultramid® den Anforderungen.
Bauwesen
Die Prüfung von Baustoffen für das Bauwesen erfolgt nach DIN 4102
Teil 1 „Brandverhalten von Baustoffen und Bauteilen“. Platten aus
unverstärktem und glasfaserverstärktem Ultramid® (Dicke 1 mm) sind
als normalentflammbare Baustoffe (Bauaufsichtliche Bezeichnung in
der Bundesrepublik Deutschland) in die Baustoffklasse B 2 einzustufen.
Brennverhalten
Allgemeine HinweiseUltramid® A und B beginnen, sich oberhalb 310 °C, Ultramid® T ober-
halb 350 °C langsam zu zersetzen. Im Temperaturbereich von 450 °C
bis 500 °C bilden sich brennbare Gase, die nach ihrer Zündung weiter
brennen. Diese Vorgänge werden von vielen Faktoren beeinflusst, so
dass, wie bei allen brennbaren festen Stoffen, kein definierter Flamm-
punkt angegeben werden kann. Die Zersetzungsprodukte riechen nach
verbranntem Horn. Als Zersetzungsprodukte bei der Verschwelung und
Verbrennung entstehen im wesentlichen Kohlendioxid und Wasser, je
nach Sauerstoffangebot geringe Mengen Kohlenmonoxid und neben
Stickstoff in geringem Umfang stickstoffhaltige Verbindungen. Nach
toxikologischen Untersuchungen sind die im Temperaturbereich bis
400 °C entstehenden Zersetzungsprodukte weniger giftig als die von
Holz; bei höheren Temperaturen ist die Toxizität vergleichbar. Der Heiz-
wert Hu nach DIN 51900 beträgt 29000 bis 32000 kJ / kg (unverstärkte
Marken).
PrüfungenElektrotechnik
Zur Beurteilung des Brennverhaltens elektrischer Isolierstoffe werden
verschiedene Werkstoff-Prüfungen durchgeführt.
In Europa wird häufig die Glühdrahtprüfung nach IEC 60695 gefordert.
Die Einstufungen des Ultramid®-Sortiments sind in Tabelle 3 zusam-
mengefasst. Eine weitere Prüfung an stabförmigen Proben ist die
Einstufung nach „UL 94 - Standard, Tests for Flammability of Plastic
Materials for Parts in Devices and Appliances“ der Underwriters Labo-
ratories Inc. / USA. Fast alle unverstärkten Marken sind nach diesen
Prüfverfahren in die Klasse UL 94V-2 eingestuft. Das unverstärkte
flammgeschützte Ultramid® C3U erreicht die Einstufung UL 94V-0.
Darüber hinaus fordert die IEC 60335 für stromführende Bauteile in
unbeaufsichtigten Haushaltsgeräten u. a. das Bestehen des GWIT 775.
Die verstärkten Marken erfordern eine Brandschutzausrüstung, um
eine entsprechend günstige Einstufung zu erreichen. Beispiele sind
die Marken Ultramid® A3X2G…, A3UG5 (mit Glasfaserverstärkung),
B3UG4 und Ultramid® T KR 4365 G5. Die brandschutztechnischen
Eigenschaften sind in Tabelle 3 zusammengestellt.
Tabelle 3: Brennverhalten
Ultramid® UL 94 Glühdraht-prüfung1 IEC
60695 Teil 2-12
FMVSS 302 (d ≥ 1 mm)
A3K V-2 (0,4 mm) 960 °C2 bestanden
B3S V-2 (1,5 mm) 960 °C2 bestanden
A3EG… verstärkt HB 650 °C bestanden
B3EG… verstärkt HB 650 °C bestanden
A3X2G10 V-0 (1,6 mm) 960 °C bestanden
A3X2G5/G7 V-0 (0,8 mm) 960 °C bestanden
B3UG4 V-2 (0,8 mm) 960 °C bestanden
C3U V-0 (0,4 mm) 960 °C bestanden
T KR 4365 G5 V-0 (0,8 mm) 960 °C –
A3UG5 V-0 (0,8 mm) 960 °C –
1 Materialprüfung durchgeführt an Platten (Dicke = 1 mm) 2 Ungefärbt, Einflüsse durch Einfärbung möglich
27
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
Verhalten gegenüber Chemikalien
Ultramid® ist gut beständig gegen Schmierstoffe, Kraftstoffe, Hydraulik-
und Kühlflüssigkeiten, Kältemittel, Farben, Lacke, Reinigungs- und Ent-
fettungsmittel, gegen aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe
und viele weitere Lösungsmittel auch bei erhöhter Temperatur.
Ultramid® ist ebenfalls gegen wässrige Lösungen vieler anorganischer
Chemikalien (Salze, Alkalien) widerstandsfähig, d. h. korrosionsbe-
ständig. Hervorzuheben ist die hervorragende Beständigkeit gegen
Spannungsrissbildung. Viele Medien, z. B. Netzmittel, ätherische Öle,
Alkohole und weitere organische Lösungsmittel, führen bei Polyamid
nicht zu einer Beeinträchtigung des Zeitstandverhaltens.
Das günstige Verhalten gegenüber Chemikalien ist eine wichtige Vor-
aussetzung für die Verwendung von Ultramid® z. B. im Fahrzeug- und
Flugzeugbau sowie im Apparatebau.
Gegenüber konzentrierten Mineralsäuren ist Ultramid® nicht beständig.
Gleiches gilt auch für bestimmte Oxidationsmittel und Chlorkohlen-
wasserstoffe, vor allem bei erhöhter Temperatur. Zu beachten ist auch
die Empfindlichkeit gegen bestimmte Schwermetallsalzlösungen, z. B.
wässrige Zinkchloridlösung. Glasfaserverstärkte Marken können auch
durch alkalische Medien angegriffen werden, da die Glasfasern gegen
solche Medien nicht grundsätzlich beständig sind.
Eine zusammenfassende Bewertung der chemischen Beständigkeit von
Ultramid® gegenüber den wichtigsten Chemikalien enthält Tabelle 4.
Weitere detaillierte Angaben, basierend auf Lagerungsversuchen und
Praxiserprobungen, sind in der technischen Information „Verhalten von
Ultramid®, Ultraform® und Ultradur® gegen Chemikalien“ zu finden.
Für die Freigabe der Verwendung des Werkstoffes, insbesondere für
höher beanspruchte Bauteile in möglicherweise aggressiven Chemi-
kalien, sollte die chemische Tauglichkeit zuverlässig nachgewiesen
werden. Dies kann zum Beispiel anhand von Erfahrungen mit ähnlichen
Teilen aus dem gleichen Werkstoff im gleichen Medium unter ähnlichen
Bedingungen oder durch Erprobung des Teils unter Praxisbedingungen
erfolgen.
Tabelle 4: Übersicht der chemischen Beständigkeit von Ultramid®
Bewertung
Sehr gute Beständigkeit Gute Beständigkeit 1 unbeständig Lösungsmittel
Aliphatische Kohlenwasserstoffe Aromatische Kohlenwasserstoffe Alkalien Bremsflüssigkeiten Ester, Ether Fette Ketone Kraftstoffe (Benzin, Diesel) Kühlflüssigkeiten Lacke Lösungsmittel Reinigungsmittel Schmierstoffe (Öle, Fette) Waschmittel
Alkohole Chlorkohlenwasserstoffe Wasser wässrige Lösungen
Mineralsäuren Bestimmte organische Säuren Oxidationsmittel-Lösungen Phenole Zinkchlorid-Lösungen
bei Raumtemperatur Ameisensäure (> 60 %) Fluorierte Alkohole m-Kresol Schwefelsäure (96 %) Fette bei erhöhter Temperatur Benzylalkohol Phenol Glykole Formamid
1 jedoch merkliche Gewichts-, Maß- und Eigenschaftsveränderungen (Festigkeit, Schlagzähigkeit)
Befestigungskappen
Die Eigenschaften von Ultramid®
Verhalten bei Bewitterung
Ultramid® eignet sich für Anwendungen im Freien. Je nach den Anfor-
derungen kommen verschiedene Marken in Betracht:
Die unverstärkten stabilisierten Marken mit der Kennzeichnung K sind
bereits ungefärbt sehr witterungsbeständig. Durch geeignete Pigmen-
tierung wird die Witterungsbeständigkeit noch erhöht, am stärksten
durch Rußpigmente.
Die verstärkten Marken haben ebenfalls eine gute Witterungsbestän-
digkeit; bei den stabilisierten Marken, z. B. Ultramid® B3EG5, kann eine
Beständigkeit von weit mehr als fünf Jahren zugrundegelegt werden.
Bedingt durch die Glasfasern wird jedoch die Oberfläche stärker ange-
griffen als bei unverstärktem Ultramid®, so dass sich die Beschaffen-
heit der Oberfläche und ihre Farbe schon nach kurzer Freibewitterung
ändern können. Bei mehrjähriger Bewitterung ist mit einer Abtragung
der Oberflächenschicht bis zu einigen Zehntelmillimetern zu rechnen.
Erfahrungsgemäß werden dadurch aber die mechanischen Eigen-
schaften nicht nennenswert beeinträchtigt.
Für Außenanwendungen, z. B. Gehäuse für Kfz-Spiegel, deren Ober-
flächenqualität sich auch in mehrjährigem Gebrauch nicht ändern darf,
haben sich Marken mit spezieller UV-Stabilisierung und Produkte mit
hohem Rußgehalt bewährt.
2�
Verhalten gegen energiereiche Strahlung
Unverstärktes Ultramid® besitzt eine mittlere Strahlungsbeständigkeit.
Die Eigenschaften von unverstärktem Ultramid® ändern sich bei Einwir-
kung von energiereicher Strahlung in unterschiedlichem Maße:
Einige Eigenschaften ändern sich schon bei mittlerer Dosis, andere
selbst bei hoher Dosis kaum. Bei 2 MeV-Elektronenstrahlung (hoher
Dosisleistung) ergeben sich bei den Ultramid® A3-Marken die in
Abbildung 28 in Abhängigkeit von der Energiedosis dargestellten
Eigenschaftsänderungen.
Die elektrischen Eigenschaften (Dielektrizitätszahl, dielektrischer Ver-
lustfaktor, Kriechstromfestigkeit) werden im Bereich bis 10000 kJ / kg
(1000 Mrad) praktisch nicht beeinträchtigt.
Die glasfaserverstärkten Marken, einschließlich derjenigen mit Brand-
schutzausrüstung, sind außerordentlich strahlungsbeständig. Eine
Energiedosis von 2000 kJ / kg führt beispielsweise nur zu einem Abfall
der Schlagzähigkeit von 15 bis 30 %. Bei -Strahlungssterilisation von
25 kJ/kg werden die mechanischen Eigenschaften von Ultramid® nicht
beeinträchtigt. Ungefärbte oder weißpigmentierte Teile bekommen
einen leichten Gelbstich.
Stoßfängerabstützung
2�
DIE
EIG
EnS
CH
AFT
En V
on
ULT
rA
MID
®
Viskosimetrische und molekulare daten
Die Lösungsviskosität von Polyamid kann nach verschiedenen genorm-
ten Verfahren und mit Hilfe verschiedener Lösungsmittel bestimmt wer-
den. Tabelle 5 enthält die Viskositätszahlen und andere Viskositätswerte
sowie molekulare Daten und die Schmelzeviskositäten für verschiedene
Ultramid®-Basispolymere. Die Viskositätszahl und die Volumenfließrate
MVR 275 / 5 bzw. MVR 325 / 5 der einzelnen Handelsmarken sind in der
Sortimentsübersicht angegeben.
50
100
200
150
250
50
40
30
20
10
Elastizitätsmodul
Zugfestigkeit
Schlagzähigkeit Reißdehnung
A3 Marken unverstärkt
A3WG7 A3X2G5
A3WG5
40 80 120 160
Dosis
0 0
1 10
100 1000
[Mrad]10 100
1000 100 000
10 000 1000 000 [kJ/kg]
200 250 0
Eige
nsch
afte
n be
zoge
n au
f de
nAu
sgan
gsw
ert
[%]
Sch
lagz
ähig
keit
[KJ
/m2 ]
Strahlungsdosis [Mrad]
Abb. 28: Verhalten von Ultramid® A gegen energiereiche Strahlung.
Schlagzähigkeit (DIN 53453), Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul und
Reißdehnung (DIN 53455) in Abhängigkeit von der Energiedosis.
Elektronenbestrahlung 2 MeV, Energiedosisleistung 0,5 Mrad /min.
Tabelle 5: Viskosimetrische und molekulare Daten von Ultramid® A, B und T (Richtwerte)
Einheit B3 B35 B4 A3 A4 T KR 4350
Viskositätszahl nach DIN 53727 (Schwefelsäure)
cm3/g 150 195 250 150 205 130
Viskositätszahl nach DIN 53727 (Ameisensäure)
cm3/g 143 187 250 134 196 –
Relative Viskosität (c = 1 g /dl, Schwefelsäure)
– 2,7 3,3 4,05 2,6 3,45 2,6
Mittlere molare Masse (Zahlenmittel) M
– 18000 24000 33000 18000 26000 –
Mittlerer Polymerisationsgrad 1) (Zahlenmittel) Pn
– 160 210 290 160 230 –
Schmelzeviskosität 2) (Schergeschw. = 1000 s –1)
Pa · s 140 280 400 130 210 175
Volumenfließrate MVR 3) (Melt volume rate) DIN-ISO 1133, Verf. B; bei 275 °C / 5 kg
cm3
(10 min)130 40 16 150 40 30
1) bei Ultramid® A bezogen auf 1/2 Grundmolekül 2) Ultramid® B bei 250 °C, Ultramid® A bei 280 °C, Ultramid® T bei 320 °C 3) Düse L / D = 8,0/2,1 mm Ø, Belastung 5 kg, Feuchtigkeitsgehalt < 0,05 %, Ultramid® T bei 325 °C /5 kg
30
Ultramid® lässt sich grundsätzlich nach allen Ver-
fahren, die für Thermoplaste bekannt sind, verarbei-
ten. Vornehmlich kommen jedoch das Spritzgießen
und die Extrusion in Frage. nach dem Spritzgießver-
fahren werden aus Ultramid® komplizierte Formteile
Informationen zur Extrusion von Ultramid®-Marken finden Sie in der
BASF-Broschüre „Ultramid® grades in extrusion“.
Verarbeitungstechnische Eigenschaften
Schmelz- und ErstarrungsverhaltenDas Erweichungsverhalten von Ultramid® beim Erwärmen zeigt sich
in den Schubmodul- und Dämpfungswerten (Abb. 4, 5), die nach
DIN 53445 in Abhängigkeit von der Temperatur gemessen werden.
Eine starke Erweichung tritt erst knapp unterhalb der Schmelztem-
peratur ein, bei Ultramid® T ab ca. 280 °C, bei Ultramid® A ab 240 °C
und bei Ultramid® B ab ca. 200 °C. Glasfasern erhöhen die Erwei-
chungstemperatur.
Ebenso erstarrt die Schmelze innerhalb eines engen Temperaturbe-
reiches, der je nach der Abkühlungsgeschwindigkeit und der Ultramid®-
Marke etwa 20 °C bis 40 °C unterhalb der Schmelztemperatur liegt.
Hierbei tritt eine Volumenkontraktion von 3 % bis ca. 15 % ein. Die
gesamte Volumenkontraktion kann den pvT-Diagrammen (Abb. 29) ent-
nommen werden.
Wärmetechnische EigenschaftenDer verhältnismäßig große spezifische Wärmeinhalt von Ultramid®,
in Abbildung 30 temperaturabhängig dargestellt, erfordert nicht nur
leistungsfähige Heizelemente zum Aufschmelzen, sondern auch etwas
längere Erstarrungs- und Kühlzeiten, die mit dem Quadrat der Schicht-
dicke oder des Durchmessers zunehmen.
SchmelzeviskositätDas Fließverhalten der Ultramid® Schmelze wird anhand von Viskosi-
tätsdiagrammen aus Messungen mit dem Kapillarrheometer oder auf
der Grundlage von Spritzgießversuchen bewertet.
Die Verarbeitung von Ultramid®
in großen Stückzahlen wirtschaftlich gefertigt.
nach dem Extrusionsverfahren stellt man Folien,
Halbzeuge, rohre, Profile, Platten und Monofile her.
Halbzeuge werden zum überwiegenden Teil span-
abhebend zu Formteilen weiterverarbeitet.
Im Bereich der Verarbeitungstemperaturen haben die Ultramid®-Mar-
ken eine von Temperatur und Schergeschwindigkeit stark abhängige
Schmelzeviskosität von 10 bis 1000 Pa · s. Je höher die molare Masse
oder die relative Lösungsviskosität (1. Ziffer in der Nomenklatur), desto
höher die Schmelzeviskosität und desto geringer das Fließvermögen
(Abb. 31). Bei Ultramid®-Marken mit Mineral- oder Glasfaserverstärkung
erhöht sich die Viskosität in Abhängigkeit vom Gehalt an Verstärkungs-
material.
Die Schmelzeviskosität kann sich zeitlich ändern. Ein beschleunigter
Viskositätsrückgang kann sich zum Beispiel bei zu feuchter, zu heißer
oder mechanisch stark gescherter Schmelze ergeben. Eine oxidative
Schädigung kann ebenfalls zu einem Viskositätsabfall führen. Diese
Einflüsse wirken sich auch auf die mechanischen Eigenschaften und die
Wärmealterungsbeständigkeit des Fertigteiles bzw. der Halbzeuge aus.
Thermostabilität der SchmelzeBei sachgemäßer Verarbeitung ist die Thermostabilität der Ultramid®-
Schmelze hervorragend. Das Material wird unter üblichen Verarbei-
tungsbedingungen nicht angegriffen oder verändert. Erst bei längerer
Verweilzeit kann es zu einem Abbau der polymeren Ketten kommen.
Die empfohlenen Massetemperaturen beim Verarbeiten können den
Tabellen 6 und 8 sowie der Sortimentsübersicht entnommen werden.
Kommt die Schmelze nicht mit Sauerstoff in Berührung, so treten keine
nennenswerten Farbänderungen auf. Bei Kontakt mit Luft, z. B. bei
offenen Einspritzdüsen oder bei Produktionsunterbrechungen, kann
sich die Oberfläche schon nach kurzer Zeit verfärben.
31
Ultramid® B
Ultramid® T
Ultramid® A
D Hs = 80 kJ/kg
Temperatur [°C]
Wär
mei
nhal
t D
H [
kJ/k
g]
600
20 150 100 200 25060 0
200
400
800
Abb. 30: Wärmeinhalt von Ultramid® A, B und T (unverstärkt) in
Abhängigkeit von der Temperatur
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Temperatur [°C]
spez
ifisc
hes
Volu
men
[cm
3 /g]
1 = 1 bar 2 = 500 bar 3 = 1000 bar 4 = 1500 bar
B3S 1bar
0,7
0,8
0,9
1 A3K 2 3 4
T KR 4350
2 3 4
1
1 2 3 4
A3EG6
A3EG10 1 2 3 4
B3EG6 1bar
1,05
1
0,95
0,85
0,75
0,65 0 50 100 150 200 250 300 350 350
Abb. 29: pvT-Diagramme von Ultramid® A, B und T
Schergeschwindigkeit D [s-1]
Visk
osit
ät h
[Pa
∙s]
10 0
10 1
10 2
10 3
10 4
101 106105104103102
B4
B35
B3
Ultramid® B4, B35, B3 � = 250°C
Abb. 31: Scheinbare Viskosität von Ultramid® B (unverstärkt) in
Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit
Schergeschwindigkeit D [s-1]
Visk
osit
ät h
[Pa
∙s]
10 0
10 1
10 2
10 3
10 4
101 106105104103102
Ultramid® A4, A3 � = 280°CT KR 4350 � = 330°C
A4
A3
T KR 4350
Abb. 32: Scheinbare Viskosität von Ultramid® A und T (unverstärkt) in
Abhängigkeit von der Schergeschwindigkeit
32
Die Verarbeitung von Ultramid®
allgemeine Hinweise zur Verarbeitung
Vorbehandlung, TrocknungDas in feuchtigkeitsdichten Verpackungen angelieferte Linsen- oder
Zylindergranulat kann ohne besondere Vorbehandlung verarbeitet wer-
den. Nach unsachgemäßer Lagerung, z. B. in offenen Gebinden, ist eine
Trocknung im Trockenluft- oder Vakuumtrockner unbedingt empfeh-
lenswert. Am rationellsten und sichersten arbeiten Trockenlufttrockner.
Die maximal zulässigen Trocknungstemperaturen für Ultramid® liegen
bei ca. 80 °C bis 110 °C.
Granulate von hellen und thermisch empfindlichen Einfärbungen sollten
schonend bei Temperaturen bis max. 80 °C getrocknet werden, um
eine Vergilbung oder eine Farbtonänderung zu vermeiden.
Die Trocknungsdauer ist abhängig vom Feuchtegehalt. Für die Spritz-
gießverarbeitung liegt die maximal zulässige Feuchtigkeit bei 0,15 %;
bei der Extrusion liegt sie bei 0,1 %. Ein zu hoher Feuchtegehalt kann
zu Abbau und besonders bei den flammgeschützten Marken zu ver-
stärktem Werkzeugbelag führen. Abbildung 33 zeigt die Ergebnisse
eines Trocknungsversuchs mit einem Trockenlufttrockner (mit kontinu-
ierlicher Luftrücktrocknung).
Vgl. auch das Kapitel „Lieferform und Lagerung“.
Anfahren, UnterbrechenDie Verarbeitungsmaschine wird in der bei Thermoplasten üblichen
Weise angefahren: Zylinder- und Düsenheizung werden so eingestellt,
dass die jeweils erforderliche Massetemperatur (Richtwerte siehe
Tabelle 6) erreicht wird. Die beim Aufheizvorgang thermisch belastete
Masse wird vorsichtshalber abgepumpt. Danach sind in Versuchen
die optimalen Verarbeitungsbedingungen zu ermitteln. Bei längeren
Arbeitsunterbrechungen oder beim Abstellen sollte man den Zylinder
nach Möglichkeit leerfahren und die Heizung abstellen. Beim Wieder-
anfahren kann nach einer Einfahrphase mit den vorher optimierten
Verarbeitungsbedingungen weiter produziert werden.
Bei der Verarbeitung der flammgeschützten Marken empfiehlt es sich,
die Schmelze nicht abzupumpen, sondern in das Werkzeug zu spritzen.
Ist ein Abpumpen nicht zu umgehen, sollte eine Absaugvorrichtung
(Abzug) vorhanden sein und die Schmelze im Wasserbad abgekühlt
werden (siehe „Sicherheitshinweise – Sicherheitsvorkehrungen bei der
Verarbeitung“).
Verträglichkeit der Ultramid®-Marken untereinander und mit anderen ThermoplastenDie Ultramid®-Marken A, B, C und T sind innerhalb ihrer Gruppe
miteinander verträglich. Mischungen von Ultramid® A, B oder C mit T
sind wegen der hohen Verarbeitungstemperaturen nur eingeschränkt
stabil und sorgfältig zu prüfen. Ultramid® A, B und C sind jedoch
unter bestimmten Voraussetzungen miteinander mischbar. Bei den zu
mischenden Komponenten sind wegen der begrenzten Homogenisier-
wirkung der Verarbeitungsmaschine zu große Viskositätsunterschiede
zu vermeiden.
Mit den meisten anderen Thermoplasten, u. a. PS, ABS, ist Ultramid®
nicht homogen mischbar. Bereits geringe Mengen eines solchen
„Fremdstoffs“ machen sich meist störend bemerkbar, zum Beispiel in
Form einer Schichtstruktur – vor allem in Angussnähe – oder durch
verminderte Schlagzähigkeit.
MaterialwechselFalls bei der Verarbeitung zwischen unterschiedlichen Thermoplasten
gewechselt werden soll, ist es zweckmäßig, den Zylinder mit einer
geeigneten Reinigungsmasse zu spülen. Der speziell für diesen Zweck
entwickelte Ultraclean Batch® ist besonders geeignet. Die Reste vom
Vorprodukt können in noch warmem Zustand nach Ausbau der Schne-
cke als Folie abgezogen oder mit einer Stahlbürste leicht entfernt
werden. Weitere Rückstände sind durch Abstrahlen mit Glaskugeln
(ca. 10 µm Durchmesser) zu entfernen.
SelbsteinfärbenDie Selbsteinfärbung von Ultramid® durch den Verarbeiter ist grund-
sätzlich möglich. Bei Ultramid® T, das im allgemeinen bei Temperaturen
oberhalb 310 °C verarbeitet wird, raten wir jedoch wegen der begrenz-
ten Thermostabilität der Farbmittel von einer Selbsteinfärbung ab.
Die Eigenschaften von Teilen aus selbsteingefärbtem Granulat, ins-
besondere die Homogenität, die Schlagzähigkeit, das Brenn- und
das Schwindungsverhalten sind sorgfältig zu prüfen, weil sie von den
Zusatzstoffen und den jeweiligen Verarbeitungsbedingungen in hohem
Maße beeinflusst werden können.
33
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Bei Dreizonenschnecken kann die Homogenität über eine Anhebung
des Staudrucks verbessert werden. Diese Maßnahme erhöht jedoch
gleichzeitig die Dissipation und damit die Temperaturbelastung
der Schmelze, außerdem kann die Durchsatzleistung abfallen. Die
Mischwirkung der Dreizonenschnecke ist grundsätzlich begrenzt, wes-
halb der Einsatz von Scher- und /oder Mischteilen erforderlich werden
kann. Barriereschnecken sind standardmäßig mit Scher- und /oder
Mischteilen ausgerüstet und somit für die Selbsteinfärbung geeignet
(siehe „Plastifiziereinheit“).
Bei UL 94-gelisteten Ultramid®-Marken sind – sofern die UL-Listung
erhalten bleiben soll – die Bestimmungen der UL 746D einzuhalten.
Für die Selbsteinfärbung von UL 94 HB-gelisteten Ultramid®-Marken ist
nur die Verwendung von ebenfalls HB- oder besser gelisteten und auf
PA basierenden Farbbatches gestattet. UL 94 V-2, V-1 oder V-0 gelis-
tete Ultramid®-Marken dürfen nur mit von UL anerkannten Farbbatches
(besondere Zulassung erforderlich) eingefärbt werden.
Werden selbsteingefärbte Teile im Lebensmittelbereich verwendet, sind
besondere Bestimmungen zu beachten (siehe „Lebensmittelrechtliche
Bestimmungen“).
Wiederverarbeitung, Verwertung von AbfällenGemahlene Abfälle aus Angüssen, Ausschußteilen und dergleichen
können bei Ultramid® in begrenztem Umfang (bis ca. 10 %) wiederver-
wendet werden, sofern sie nicht verschmutzt sind und das Material bei
der vorangegangenen Verarbeitung nicht geschädigt wurde. Ultramid®
ist als Mahlgut besonders feuchtigkeitsempfindlich. Auch wenn das
Mahlgut trocken gelagert wird, ist eine Trocknung vor der Verarbeitung
empfehlenswert. Feuchtigkeit führt bei der Verarbeitung zu moleku-
larem Abbau. Trocknungsbedingungen siehe „Allgemeine Hinweise zur
Verarbeitung“.
Der Zusatz von Mahlgut zum Originalgranulat kann den Einzug, das
Fließverhalten, die Entformung und Schwindung sowie insbesondere
das mechanische Eigenschaftsbild ändern.
Die bei der Extrusion anfallenden Abfälle werden im allgemeinen nicht
wieder verarbeitet. Die Verarbeitungsverfahren, Maschinen und Werk-
zeuge sollten so sorgfältig erprobt, überwacht und gewartet werden,
dass allenfalls bei der Inbetriebnahme und beim Abstellen der Anlagen
etwas Abfall entsteht.
110 ° C80 ° C
110°C80 °C
A3EG6 A3EG6 B3S B3S
Temperatur
0,4
0,8
1,6
1,4
1,0
0,6
0,1 0,2
Trocknungsdauer [h]
25 30 20 15 10 5 0
1,2
Feuc
htig
keit
sgeh
alt
[%]
Abb. 33: Feuchtigkeitsgehalt von Ultramid®-Granulaten in Abhängigkeit
von der Trocknungsdauer beim Trocknen (Feuchtigkeitsmessung nach
ISO 960)
Elektromechanische Servolenkung mit Kunststoff-Zahnrad
3�
Die Verarbeitung von Ultramid®
Spritzgießen
Das Spritzgießen ist für Ultramid® das wichtigste Verarbeitungsverfah-
ren. Ultramid® lässt sich auf allen handelsüblichen Spritzgießmaschinen
verarbeiten, entscheidend ist aber die richtige Auslegung der Plastifi-
ziereinheit. Bestimmte Ultramid®-Typen eignen sich für die folgenden
Spezialverfahren:
Spritzgießen mit Gas-Innendruck (GID)Dieses unter verschiedenen Namen bekannte Verfahren eröffnet dem
Konstrukteur neue Möglichkeiten für Wanddicken- und Gewichtsredu-
zierung sowie Festigkeitsoptimierung. Bei den meisten Anwendungen
stehen zusätzliche Freiheitsgrade beim Formteildesign und der ein-
fachere Werkzeugaufbau im Vordergrund.
Prinzipiell kann sowohl unverstärktes als auch verstärktes Ultramid®
nach diesem Verfahren verarbeitet werden. Zahlreiche Anwendungen
aus den verschiedensten Bereichen ließen sich bereits realisieren.
Besonderheiten gegenüber dem konventionellen Spritzgießen, z. B.
Schwindung, Verzug, Angussgestaltung, Gaseinleitung, Wanddicken-
verteilung usw., sollten jedoch möglichst frühzeitig geklärt werden.
Spritzgießen mit Wasserinjektionstechnik (WIT)Dieses Verfahren verwendet Wasser als kanalformendes Medium. Die
Konstruktionsmöglichkeiten bezüglich Wanddicken- und Gewichts-
reduzierung sowie der Festigkeitsoptimierung sind analog der Gas-
Innendruck-Technik. Aufgrund der hohen Kühlwirkung von Wasser ist
eine Zykluszeitreduzierung im Vergleich zum Gas-Innendruck-Verfahren
möglich.
Mit der WIT-Technik können unverstärkte wie auch verstärke Ultramid®-
Typen verarbeitet werden. Die Anwendungsgebiete sind Bauteile wie
Griffe, Gehäuse oder medienführende Leitungen. Die Besonderheiten
wie Wasserein /-ausleitung, Angussgestaltung, Wanddickenverteilung,
usw. müssen berücksichtigt werden.
PlastifiziereinheitDreizonenschnecken
Die für andere technische Thermoplaste üblichen eingängigen Drei-
zonenschnecken eignen sich auch für die Spritzgießverarbeitung von
Ultramid®. Bei modernen Maschinen beträgt die wirksame Schnecken-
länge 18-23 D und die Gangsteigung 1,0 D, in seltenen Fällen auch
0,8 D. Die schon seit langem bewährte Geometrie für Dreizonenschne-
cken ist Abbildung 34 zu entnehmen.
Das Einzugsverhalten wird wesentlich durch die Temperaturen im
Trichterbereich sowie die Gangtiefe in der Einzugszone bestimmt. Beim
Aufschmelzen ist neben der Temperaturführung am Zylinder die Dis-
sipation entscheidend. Empfehlenswerte Gangtiefen für verschiedene
Schneckendurchmesser sind in Abbildung 35 aufgeführt. Diese Gang-
tiefen gelten für Standard- und auch flacher geschnittene Schnecken
und ergeben ein Kompressionsverhältnis von 1 zu 2. Bei Verwendung
von flachgeschnittenen Schnecken ist die Durchsatzleistung geringer
als bei den genannten Standardausführungen, was in der Praxis
jedoch meist von untergeordneter Bedeutung ist. Flachgeschnittene
Schnecken nehmen weniger Material auf als tiefgeschnittene. Somit ist
auch die Verweilzeit der Schmelze im Zylinder kürzer. Dies bedeutet,
dass ein schonenderes Aufschmelzen des Granulats und eine höhere
Schmelzehomogenität erzielt werden, was sich vorteilhaft auf die Quali-
tät spritzgegossener Formteile auswirkt.
Barriereschnecken
Charakteristisch für die Barriereschnecke ist die Aufteilung des Schne-
ckenkanals in einen Feststoff- und einen Schmelzekanal, die durch den
Barrieresteg getrennt werden. Der Barrieresteg besitzt eine größere
Spaltweite als der Hauptsteg und bewirkt, dass nur aufgeschmolzenes
Material und Partikel, die kleiner als der Barrieresteg sind, in den
Schmelzekanal gelangen können. Beim Überströmen vom Feststoff- in
den Schmelzekanal wird die Schmelze einer zusätzlichen Scherbean-
spruchung ausgesetzt. Da bis zum Ende des Feststoffkanals unauf-
geschmolzenes Material vorliegen kann, benötigen Barriereschnecken
Scher- und /oder Mischteile, um eine ausreichende Homogenität zu
gewährleisten.
Bei niedrigem Staudruck und kurzen Dosierwegen kann die Barrie-
reschnecke gegenüber der Dreizonenschnecke Vorteile haben. Mit
höherem Staudruck sinkt die Durchsatzleistung stark ab. Bei größeren
Dosierwegen kann es zu einer Teilfüllung des Schmelzekanals kom-
men, wenn die verbleibende Einzugszonenlänge zu kurz ist.
Aufgrund der zusätzlichen Scherbelastung in Barrieresteg sowie Scher-
und Mischteilen ist die Barriereschnecke für faserverstärkte und /oder
flammgeschützte Ultramid®-Marken nicht empfehlenswert.
Entgasungsschnecken
Flammgeschützte Ultramid®-Marken sollten nicht mit Entgasungs-
schnecken verarbeitet werden. Eine Trocknung von Granulat und Mahl-
gut auf Entgasungsmaschinen empfehlen wir nicht, weil es vor allem
3�
bei thermisch empfindlichen Produkten zu molekularem Abbau und
damit zu minderer Fertigteilqualität kommt.
Schneckenspitze, Rückstromsperre
Wichtig für einen störungsfreien Schmelzefluss in der Plastifiziereinheit
sind die Ausführungen der Schneckenspitze und der Rückstromsperre.
Sie verhindert, dass Schmelze während des Einspritzens und Nachdrü-
ckens zurückfließt.
Konstante Massepolster und lange Nachdruckzeiten können nur mit
Rückstromsperren erzielt werden.
Das Spiel zwischen Zylinder und Rückstromsperre sollte nicht größer
als 0,02 mm sein (Abb. 36).
Die Durchflussquerschnitte sollten, wie Abbildung 36 zeigt, in den
verschiedenen Bereichen (A, hA, H) gleich groß ausgeführt werden,
um einen Rückstau der Schmelze zu vermeiden. Es wird empfohlen,
die Schneckenspitze so strömungsgünstig auszulegen (Winkel C in
Abb. 36), dass sich möglichst wenig Schmelze im Zylinderkopf bzw. in
der Düse festsetzen kann.
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Standard-Schnecke flache Schnecke
hA
hA = Gangtiefe in der Ausstoßzone hE = Gangtiefe in der Einzugszone
hE
Schnecken-� D [mm]
Gang
tief
e h
[mm
]
30 40 60 80 90 130
2
4
6
12
50 70 100 110 120
10
8
Abb. 35: Schneckengangtiefen von Dreizonenschnecken für
Spritzgießmaschinen
D hEhAR S
LLA
LK LE
18- 23 D0,5-0,55 L0,25-0,3 L
0,2 L
0,8-1,0 D
D SchneckenaußendurchmesserL wirksame SchneckenlängeLE Länge der EinzugszoneLK Länge der KompressionszoneLA Länge der Ausstoßzone hA Gangtiefe in der Ausstoßzone hE Gangtiefe in der EinzugszoneS SteigungR Rückstromsperre
Abb. 34: Schneckengeometrie; Begriffe und Maße von
Dreizonenschnecken für Spritzgießmaschinen
Temperaturfühler
C*
* 30° bis 60°
Abb. 37: Offene Düse mit Temperaturfühler
Zylin
deri
nnen
-du
rchm
esse
r D
* Durchflussquerschnitte in diesen Bereichen müssen etwa gleich sein
Schneckenspitze
hA*
A*
30°H*15°
Spiel (ca. 0,02 mm) Sperr-Ring Druckring
30°bis60°
Abb. 36: Rückstromsperre
3�
Die Verarbeitung von Ultramid®
Maschinendüse
Offene Düsen werden wegen ihrer strömungsgünstigen Ausführung
und gleichmäßigen Wärmeübertragung den Verschlussdüsen vorge-
zogen. Dadurch wird besonders beim Farbwechsel ein wesentlicher
Vorteil erzielt. Der Übergangswinkel in der Düse vom Zylinderinnen-
zum Düsenbohrungsdurchmesser sollte dem Schneckenspitzenwinkel
entsprechen.
Um zu vermeiden, dass während der Plastifizierung Schmelze aus der
Düse ausfließt, wird empfohlen, mit einer am Werkzeug anliegenden
Düse zu plastifizieren. Danach wird die Schnecke ca. 5 bis 10 mm
zurückgezogen (Dekompression) und das Spritzaggregat vom Werkzeug
abgehoben. Denkbar wäre auch, die Düsentemperatur abzusenken. Die
Massetemperatur darf dabei aber nie so weit absinken, dass die Düse
einfriert. Bei z. B. glasfaserverstärkten Produkten kann es sehr leicht
zur Bildung eines „kalten Pfropfens“ im vorderen Düsenbereich kom-
men, der die Fertigteileigenschaften ganz wesentlich verschlechtern
kann.
Bei senkrecht stehender Plastifiziereinheit und /oder niedriger Schmel-
zeviskosität lässt sich trotzdem ein Auslaufen von Schmelze aus der
Düse oftmals nicht vermeiden. In diesen Fällen wären zugunsten einer
störungsfreien Produktion Verschlussdüsen vorzuziehen. Diese Düsen
verhindern außerdem den Kontakt der Schmelze in der Düsenspitze mit
Sauerstoff während das Spritzaggregat vom Werkzeug abgehoben ist.
Nadelverschlussdüsen sollten möglichst strömungsgünstig ausgeführt
sein; Abbildung 38 zeigt ein Beispiel.
Beim Einsatz von Verschlussdüsen sollte die Produktion möglichst
wenig unterbrochen werden, da jede zusätzliche Aufheizphase bei ther-
misch empfindlichen Produkten eine unnötige Belastung ist. Dies gilt
besonders für Ultramid®-Marken mit Flammschutzausrüstung. Die ein-
mal geschädigten Produktanteile lassen sich aus einer Verschlussdüse
weitaus schwieriger herausspülen als aus einer offenen Düse.
In der Düsenbohrung erstarrte Schmelze kann bei Verwendung von
Verschlussdüsen leichter und sauberer entformt werden als aus
offenen Düsen. Die einwandfreie Entformung des Düsenzapfens ist
wichtig, damit nicht beim nächsten Spritzvorgang der eingefrorene
Schmelzezapfen in den Werkzeughohlraum gelangt und dort als Kerb-
stelle wirkt bzw. als Schliere oder Fehlstelle im Formteil sichtbar wird.
Voraussetzung für eine einwandfreie Entformung des Düsenzapfens ist
eine konische Düsenbohrung (Winkel b in Abb. 39).
Die Verschlussdüsen ermöglichen auch bei zurückgefahrener Plasti-
fiziereinheit eine Produktion mit Staudruck, wodurch eine bessere
Homogenisierung der Schmelze gewährleistet ist. Bei der Selbsteinfär-
bung sollte man daher auf diesen Vorteil nicht verzichten.
VerschleißschutzWie bei der Verarbeitung der meisten glasfaserverstärkten Thermoplaste
empfiehlt es sich, auch bei glasfaserverstärktem Ultramid® verschleiß-
geschützte Plastifiziereinheiten, z. B. Bimetallzylinder und gepanzerte
Schnecken, Schneckenspitzen und Rückströmsperren, zu verwenden.
SpritzgießwerkzeugWerkzeuggestaltung
Die Konstruktionsrichtlinien nach VDI 2006 für die Werkzeuggestaltung
gelten auch für Ultramid®.
Aufgrund der niedrigen Schmelzeviskosität bilden sich die formgeben-
den Werkzeugoberflächen bei den unverstärkten Marken genauestens
ab; daher müssen diese Flächen so exakt gefertigt werden, wie sie
später am Formteil gewünscht werden.
Bei Marken mit Glasfaserverstärkung kann die Spritzlingsoberfläche
durch den Glasfaseranteil etwas matter ausfallen (Glasfasereffekt).
Dieser Effekt kann durch schnelles Einspritzen bei gleichzeitig erhöhten
Werkzeugtemperaturen (z. B. 80-120 °C) kompensiert werden.
Ausformschrägen, Auswerfer
Die Ausformschräge beträgt bei Spritzgießwerkzeugen für Ultramid®
im allgemeinen 1 bis 2 Grad. Mit geringeren Entformungsschrägen
steigen die Entformungskräfte stark an, so dass noch mehr Augenmerk
auf das Auswerfersystem gelegt werden muss. Für lange und dünne
Kerne sollten hochfeste Stähle verwendet werden. Zur Reduzierung der
Entformungskräfte können Oberflächenbeschichtungen aus Titannitrid
(TiN) bzw. Chromnitrid (CrN) und /oder geringe Oberflächenrauigkeiten
hilfreich sein. Die Auswerferstifte oder Abstreifplatten sollen möglichst
großflächig ausgelegt werden, damit sie das Formteil beim Entformen
nicht durchstoßen oder deformieren. Dies gilt besonders für Formteile
mit Hinterschneidungen und /oder geringen Entformungsschrägen, die
höhere Entformungskräfte erfordern. Großflächige Auswerfer ermög-
lichen unter Umständen ein früheres Entformen und somit kürzere
Zykluszeiten.
37
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®
Angussarten
Grundsätzlich sind für Ultramid® alle üblichen Angussarten – auch
Heißkanalsysteme – verwendbar. Selbstisolierende Heißkanal- und Vor-
kammersysteme können wegen der Gefahr des Einfrierens der Schmel-
ze schon bei relativ kurzen Unterbrechungen Probleme bereiten.
Die Angüsse sollten ausreichend dimensioniert sein. Bei zu kleinen
Angussquerschnitten müssen Massetemperaturen und Spritzdrücke
unnötig hoch eingestellt werden. Als Folge können Schlieren auf den
Formteiloberflächen oder Verbrennungen auftreten. Erstarrt die Schmel-
ze im Anguss zu früh, können Lunker und Einfallstellen am Formteil
die Folge sein, weil die Volumenkontraktion der Schmelze während der
Nachdruckphase nicht genügend ausgeglichen werden kann.
Bei faserverstärkten Marken kommt es im Angussbereich bei relativ
hohen Durchsätzen zu erhöhtem Verschleiß, dem durch die Auswahl
geeigneter Stähle und der Verwendung von auswechselbaren Werk-
zeugeinsätzen begegnet werden kann.
Werkzeugentlüftung
Bei Ultramid®, besonders bei den flammgeschützten Marken, ist eine
Entlüftung am Fließwegende oder am Zusammenfluss wichtig. Schlitze
von 0,015 bis 0,02 mm sind auf eine Länge von 2 bis 3 mm vorzuse-
hen, die danach auf ca. 1 mm erweitert werden und im weiteren Verlauf
ins Freie münden (vgl. Abb. 40). Bei leichter fließenden Produkten, z. B.
B3S, sind die Schlitze dünner auszuführen, um Schwimmhäute zu ver-
meiden. Die optimale Schlitzdicke ist werkzeugabhängig und sollte in
Verarbeitungsversuchen beginnend bei 0,005 mm ermittelt werden.
Für die Werkzeuge zur Verarbeitung der A3X2G…-Marken haben
sich korrosionsfeste, hochlegierte Stähle (z. B. X42Cr13, DIN 1.2083)
bewährt.
Verschlussnadel Verschlussfeder
Temperaturfühler
Abb. 38: Federbelastete Nadelverschlussdüse
(Bauart plastic-service, Mannheim)
�
�
(nach Kühlzeitgleichung)R2 = 1 bis 2 mm� � 1°
Formteil
R1
D3
D1
R3
sD2
D1 = D3 + (0,5 bis 1) mmR1 = R3 + (0,5 bis 1) mm� � 1°
R3 = 15,5 (Bsp.)Maschinendüse (Ausschnitt)
AngussbuchseS =Formteilwanddicke
D2 = s + 1,5 mm (Faustregel)D2 = (1,1 bis 1,5) x s
R2
Abb. 39: Stangenanguss-Dimensionierung
0,015 + 0,005
1
32
Form- hohlraum
Bohrung 2 bis 5 mm
Trennebene
Abb. 40: Konstruktionsschema einer Werkzeugentlüftung
3�
Die Verarbeitung von Ultramid®
Spritzgießverarbeitung
Verarbeitungstemperaturen und VerweilzeitenMassetemperaturen
Für die verschiedenen Ultramid®-Marken sind die in Tabelle 6 aufge-
führten Massetemperaturbereiche empfehlenswert. Weitere Angaben
enthalten die Tabellen 7 und 8 mit Beispielen für die Spritzgießverar-
beitung.
Die richtige Massetemperatur innerhalb der angegebenen Bereiche
ist von der Fließweglänge und der Wanddicke des Formteils abhängig.
Höhere Massetemperaturen sind wegen einer möglichen thermischen
Schädigung der Schmelze zu vermeiden, geringfügige Erhöhungen
(+ 10 °C) sind nur zulässig bei extrem kurzen Fertigungs- bzw. Verweil-
zeiten der Schmelze im Zylinder (< 2 Minuten).
Zur Kontrolle der Massetemperatur empfiehlt es sich, eine kontinuier-
liche Messmöglichkeit vorzusehen, zum Beispiel durch ein im Düsen-
bereich installiertes Thermoelement (Abb. 40 und 41).
Werkzeugtemperaturen
Unverstärktes Ultramid® wird in der Regel mit Werkzeugtemperaturen
von 40 °C bis 60 °C verarbeitet. Verstärkte Ultramid®-Marken benötigen
höhere Temperaturen. Um gute Oberflächenqualitäten und Formteile
mit höheren Härte- und Festigkeitsanforderungen zu erzielen, sollten
die Werkzeugwandtemperaturen bei 80 °C bis 90 °C, in besonderen
Fällen bei 120 °C bis 140 °C liegen (siehe auch Tabelle 6). Ein gutes
Temperiersystem, verbunden mit der richtigen Temperatur im Werk-
zeug, ist die Voraussetzung für hochwertige Spritzgussteile. Die Werk-
zeugoberflächentemperatur beeinflusst den Kristallisationsgrad, die
Oberflächengüte, die Schwindung, den Verzug, die Maßtoleranzen und
das Niveau innerer Spannungen.
Zylindertemperaturen
Bei langen Verweilzeiten der Schmelze im Zylinder wird ein schonendes
Aufschmelzen dadurch erreicht, dass man die Temperaturen der Zylin-
derheizbänder vom Einfülltrichter zur Düse hin ansteigend einstellt. Bei
kurzen Verweilzeiten kann auch eine horizontale Temperaturführung am
Zylinder sinnvoll sein (Beispiele siehe Abb. 41). Barriereschnecken kön-
nen ein vom Einfülltrichter zur Düse hin abfallendes Temperaturprofil
erfordern.
Ultramid® A
(Ultramid® B ca. 20°C niedriger)
Ultramid® T
Temperatur-führung 335 340 340 340 340 340 80°C
340 340 330 320 310 300 80°C
horizontal
horizontal
ansteigend
Heizung Trichter
Temperatur-führung
280
6 5 4 3 2 1
285 285 285 285 80°C
285 290 285 280 275 270 80°C
ansteigend
Abb. 41: Beispiele für Temperaturführungen am Zylinder
Verwendung von Einlegeteilen
Metallteile können einwandfrei umspritzt werden. Bei größeren Abmes-
sungen sollten sie jedoch auf 100 °C bis 150 °C, zumindest aber auf
die Werkzeugtemperatur vorgewärmt werden, damit keine zu hohen
Eigenspannungen im Formteil auftreten. Die Metallteile müssen fettfrei
sein und Rändelungen, umlaufende Nuten oder ähnliches zur besseren
Verankerung haben. Außerdem ist bei den Einlegeteilen auf eine gute
Abrundung der Kanten zu achten.
Werkzeugtemperierkanäle und -geräte
Die Formteilqualität ist ganz entscheidend von den Temperaturverhält-
nissen im Werkzeug abhängig. Nur mit einem sinnvoll angelegten Tem-
perierkanalsystem im Werkzeug in Verbindung mit leistungsgerechten
Temperiergeräten ist eine exakte Werkzeugtemperierung möglich.
Oft müssen die Werkzeughälften bzw. bestimmte Werkzeugpartien
unterschiedlich temperiert werden, um eine gleichmäßige Tempera-
turverteilung zu erreichen oder einem Verzug an den Formteilen ent-
gegenzuwirken. Die Temperierkanäle sollten daher in möglichst vielen
separaten Kreisen, die auch hintereinandergeschaltet werden können,
angelegt sein.
Die für Ultramid® erforderlichen Werkzeugtemperaturen sind mit Was-
ser-Temperiergeräten erreichbar. Mit speziellen Geräten (geschlossene
Systeme) können auch Temperaturen bis zu 150 °C erreicht werden.
3�
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®
Die Düse muss mit mindestens einem Heizband – Heizleistung 200 bis
300 W – versehen sein, weil durch Abstrahlung und Wärmeableitung
an das Spritzgießwerkzeug starke Wärmeverluste auftreten können
und die Gefahr des Einfrierens der Schmelze in der Düse besteht. Die
Kontrolle der Heizbandregelung ist zu empfehlen; sie kann bei rechtzei-
tigem Alarm vor einem Schneckenbruch schützen, wenn zum Beispiel
ein Heizband am Zylinder ausfällt. Durch eine Temperierung (ca. 80 °C)
des Trichterbereiches kann oft das Einzugsverhalten verbessert werden.
Verweilzeit im Zylinder
Die Verweilzeit des Kunststoffs im Plastifizierzylinder bestimmt ganz
entscheidend die Formteilqualität. Zu kurze Verweilzeiten können
zu thermischen Inhomogenitäten in der Schmelze führen, zu lange
(> 10 min) dagegen oft zur thermischen Schädigung. Diese wiederum
führt zu einem Verlust an Zähigkeit, manchmal sichtbar an einer Verfär-
bung der Spritzlinge, an dunklen Streifen oder an verbrannten Produkt-
partikeln am Spritzling.
Tabelle 6: Richtwerte für die Verarbeitungstemperatur und die Verarbeitungsschwindung von Ultramid® im Spritzguss
Ultramid® Massetemperatur- Verarbeitungsschwindung [%]Bereich TW -Bereich Massetemp. TW TK1) Platte s = 2 mm 2)
[°C] [°C] [°C] [°C] längs längs quer
A3K, A3W 280 -300 40 - 60 290 60 0,85 1,35 1,45
B3S 250 -270 40 - 60 260 60 0,55 0,6 0,75
B3L 250 -270 40 - 60 260 60 0,65 0,9 1,15
C3U 250 -270 40 - 60 270 60 0,80 1,0 0,9
A3HG5, A3EG5, A3WG5 280 -300 80 -90 290 80 0,55 0,45 1,1
A3X2G5 280 -300 80 -90 290 80 0,5 0,4 1,1
A3EG6, A3WG6 280 -300 80 -90 290 80 0,55 0,35 0,95
A3EG7, A3HG7, A3WG7 280 -300 80 -90 290 80 0,5 0,35 0,9
A3X2G7 280 -300 80 -90 290 80 0,45 0,3 0,9
A3EG10, A3WG10 290 -310 80 -90 300 80 0,45 0,3 0,8
A3UG5 280 -300 80 -90 290 80 0,35 0,4 1,2
A3X2G10 280 -300 80 -90 290 80 0,4 0,3 0,9
B3ZG3 270 -290 80 -90 280 80 0,5 0,45 0,65
B3WG5 270 -290 80 -90 280 80 0,35 0,25 0,7
B3EG6, B3WG6 270 -290 80 -90 280 80 0,4 0,25 0,7
B3ZG6 270 -290 80 -90 280 80 0,4 0,3 0,7
B3WG7 270 -290 80 -90 280 80 0,35 0,2 0,7
B35EG3 270 -290 80 -90 280 80 0,55 0,4 0,7
B3WGM24 270 -290 80 -90 280 80 0,4 0,3 0,6
B3M6 270 -290 80 -90 270 80 0,75 0,8 0,85
T KR 4350 310 -340 70 -90 330 80 0,65 0,95 1,4
T KR 4355 G5 320 -350 90 -110 330 80 0,4 0,27 0,75
T KR 4357 G6 320-350 90 -110 330 80 0,4 0,26 0,7
T KR 4355 G7 320 -350 90 -110 330 80 0,35 0,25 0,78
T KR 4365 G5 310 -330 90 -110 310 80 0,4 0,31 0,76
Platte: pN = 500 bar TK (Testkästchen): pN = 800 bar TW = Werkzeugoberflächentemperatur
1) Behinderte Schwindung 2) Freie Schwindung
�0
Schneckendrehzahl
Die Schneckendrehzahl sollte möglichst so gewählt werden, dass die
im Zyklus für die Plastifizierung zur Verfügung stehende Zeit weitge-
hend genutzt wird. Oft genügt zum Beispiel bei einer Schnecke von
50 mm Durchmesser eine Schneckendrehzahl von 60 bis 100 min –1
(entspricht einer Schneckenumfangsgeschwindigkeit von 200 bis
300 mm /s). Mit niedrigen Schneckendrehzahlen lässt sich die Tempe-
raturerhöhung durch Friktion in vertretbaren Grenzen halten.
Aufgrund des relativ hohen Drehmomentes können jedoch sehr kleine
Drehzahlen zu Problemen im Schneckenantrieb führen. Bei langen
Zykluszeiten sollte kurz vor Einspritzbeginn mit der Plastifizierung
begonnen werden. Dadurch wird eine unerwünscht lange Verweilzeit
von ruhender Schmelze im Schneckenvorraum vermieden. Dies ist
besonders bei hohen Verarbeitungstemperaturen wichtig.
Die Verarbeitung von Ultramid®
5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Dosierweg als Vielfaches vom Schneckendurchmesser
Verw
eilz
eitf
akto
r
EmpfohlenerBereich
GeringeRestschneckenlänge
LangeVerweilzeit
0 1 2 3 4
Abb. 42: Verweilzeit in Abhängigkeit vom Dosierweg
Die Verweilzeit lässt sich in einem speziellen Versuch durch Zugabe
von andersgefärbtem Granulat ermitteln. Bei Verarbeitung von hell
eingefärbtem Ultramid® reichen bereits wenige dunkel eingefärbte
Granulatkörner. Die Verweilzeit ergibt sich dann aus dem Produkt von
Zykluszeit und Anzahl der Zyklen bis zu dem Zeitpunkt, an dem am
Spritzling Farbunterschiede festgestellt werden können. Eine Abschät-
zung der Verweilzeit über das theoretisch mögliche Spritzvolumen ist
nicht möglich. Abbildung 42 zeigt, dass die Verweilzeit mit zuneh-
mendem Dosierweg abnimmt (Randbedingung: konstantes Dosier-
volumen und konstanter Spritzzyklus), wobei diese Abhängigkeit bei
sehr großen Dosierwegen > 3D nur noch schwach ausgeprägt ist.
In der Praxis bedeutet dies, dass die Verweilzeit oft durch die Verwen-
dung einer kleineren Plastifiziereinheit verringert werden kann. Dosier-
wege > 3D können jedoch in einer zu geringen effektiven Restschne-
ckenlänge resultieren und erhöhen die Gefahr des Lufteinzugs sowie
von Schmelzeinhomogenitäten (unaufgeschmolzenes Granulat). Optimal
sind erfahrungsgemäß Spritzprozesse, bei denen der Plastifizierweg
zwischen 1 und 3D liegt.
VerarbeitungsverhaltenEinzug
Mit den beschriebenen Schneckenkonstruktionen lässt sich Ultramid®
gleichmäßig plastifizieren. Das Aufschmelz- und Einzugsverhalten des
Granulats ist aber nicht nur von der Schneckenkonstruktion abhängig,
sondern auch von der Temperaturführung am Zylinder, der Schnecken-
drehzahl und vom Staudruck.
Wichtig ist, dass die Temperatur im Einzugsbereich (Trichterzone HZ1)
nicht zu hoch gewählt wird, um ein vorzeitiges Anschmelzen des Gra-
nulats zu vermeiden. Eine Brückenbildung (verstopfte Schneckengänge)
könnte dann die Folge sein. Diese kann dann eintreten, wenn die Ver-
arbeitungstemperaturen und die Verweilzeiten der Schmelze insgesamt
sehr hoch sind.
Staudruck
Oft wird mit Staudruck gearbeitet, um die Plastifizierzeit konstant zu
halten, Lufteinzug zu vermeiden oder die Homogenisierung der Schmelze
zu verbessern. Für Ultramid® ist ein Staudruck bei Produkten, die nicht
selbst eingefärbt werden, nicht unbedingt erforderlich. Ein zu hoher
Staudruck kann zu erhöhten Massetemperaturen mit einer unerwünsch-
ten thermischen Schmelzebelastung führen und bei faserverstärkten
Produkten eine Verringerung der mittleren Faserlänge bewirken.
�1
Tabelle 7: Beispiele für die Spritzgießverarbeitung
Ultramid® B3S B3EG7 A3K A3EG7 A3X2G5 A3HG6HR B3M6 T KR 4355 G5
Art des Spritzlings Dübel Bohr- maschinen-
gehäuse
Reihenklemme für elektrische
Schalter
Haushalts- maschinen-
gehäuse
Schalt- schutz- unterteil
Kfz- Kühlwasser-kastendeckel
Radblende Gehäuse
Abmessungen des Spritzlings
mm 32-fach 8 x; 40
170 x 170 x 35 2-fach 55 x 35 x 8
270 x 180 x 170 78 x 55 x 40 2-fach
322 x 55 x 65/38
400 x 107 x 47 x 1,5
Gesamtgewicht / Einzelgewicht
g 4,3 /1,3 436 / 200 20/8 960 94/45 190 300 39
Wanddicken mm 0,9…3,5 1,2-6,5 1,3-2,5 3,5-7,5 0,8-2,2 2,4-4,0 2,2-2,6 1,5-4
Länge der Fließwege mm 40 230 55 360 345 150 90
Angussart, Angussmaße
mm Kegel; Verteiler
je 2 Punkt-Anschnitte
Kegel; Verteiler- anschnitt 5 x 2,5
Anschnitte 1,2 x
Kegel 6-10 x, l = 82
Kegel 5 x, l = 35; Tunnel-
anschnitt 1,0 x
Kegel 4,8-9,4 x,
l = 81; Bandanschnitt
30 x 1,0
Heißkanal; Kegel
6-12 x
Kegel 3-6 x
Maschinendaten
Hubvolumen max. cm 235 56 1630 186 380 820 38
Spritzdruck max. bar 1236 1120 1500 1800 1600 1880 1200
Zuhaltekraft kN 750 600 7000 1300 1750 7500 1200
Schneckendurchmesser mm 45 32 95 42 52 60 40
Heizbandtemperaturen – Trichter – Düse
°C255/260
260260/270/280 255/265/275
285250/260/270
280275/280/285
285290/290/290
300250/270/270
270300/320/330
330
Massetemperatur °C 265 290 285 285 290 288 275 330
Werkzeugoberflächen-temperatur
°C 60 80 70 90 40/90 68/40 80 80
Zykluszeit s 7 60 22,5 110 35 58 38 28
Spritzzeit s 0,7 3 1,5 1,6 1,2 1,9 4,3 0,3
Nachdruckzeit s 2,2 12 4,0 18 8 10 8,0 10
Kühlzeit s 2,2 4 12 60 20 30 20 18
Einzugszeit s 1,8 21 – – – 9,5 6,5 -
Spritzdruck bar 480 980 800 1100 660 640 865 755
Nachdruck bar 400 700 640 300 820 280 675 800
Staudruck bar 0 210 0 60 70 55 5,0 3
Schneckendrehzahl U/min 260 80 60 70 100 100 80 100
Durchsatz kg/h – 26 3,2 31,5 9,7 – 28 –
Verarbeitungsschwindung VS
– Länge bzw. Durchmesser
% – 0,4- 0,5 1,3 0,5 0,3-0,6 0,2-0,26 0,75-0,85 0,4
– Breite % – – – 0,25 – – – 0,6
DIE
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MID
®
�2
Die Verarbeitung von Ultramid®
Werkzeugfüllung
Die Geschwindigkeit der Werkzeugfüllung beeinflusst die Qualität der
Formteile. Rasches Einspritzen begünstigt die gleichmäßige Erstarrung
und die Qualität der Oberfläche vor allem bei Teilen aus glasfaserver-
stärktem Ultramid®.
Bei sehr dickwandigen Formteilen kann eine verringerte Einspritzge-
schwindigkeit angebracht sein, um je nach Anschnittart und Lage einen
Quellfluss zu erreichen und einen freien Strahl zu vermeiden. Beim
Einspritzen der Masse muss die Luft im Werkzeughohlraum leicht an
geeigneten Stellen entweichen können, damit es nicht zu Verbren-
nungen durch komprimierte Luft kommt (Diesel-Effekt, siehe „Werk-
zeugentlüftung“).
Um Einfallstellen und Lunker bei Materialanhäufungen zu verhindern,
müssen Nachdruck und Nachdruckzeit so hoch gewählt werden, dass
die beim Abkühlen der Schmelze auftretende Volumenkontraktion aus-
geglichen wird. Voraussetzung dafür ist ein genügend großer Anschnitt,
damit die Masse in diesem Bereich nicht schon vor dem Ende der
Nachdruckzeit erstarrt und dadurch das restliche Formteil gegen den
Nachdruck abriegelt.
Fließverhalten
Die Werkzeugfüllung ist immer vom Fließverhalten der Schmelze
abhängig. Das Fließverhalten bei einer bestimmten Temperatur kann
mit einem Spiralwerkzeug auf einer handelsüblichen Spritzgießma-
schine beurteilt werden. In diesem Werkzeug ist der von der Schmelze
zurückgelegte Weg ein Maß für das Fließverhalten.
Für einige Ultramid®-Marken sind die Spirallängen in Abbildung 43 auf-
geführt. Der Spritzdruck betrug in diesem Fall einheitlich max. 1000 bar
und die Werkzeugoberflächentemperatur 60 °C bzw. 80 °C. Zur Charak-
terisierung des Fließverhaltens eines Thermoplasten dient bei diesem
Test die erreichbare Spirallänge in Abhängigkeit von der Spiralhöhe.
Daraus ergibt sich das Verhältnis von Fließweg zu Wanddicke. Dünnere
Spiralen ergeben kleinere Fließweg-Wanddicken-Verhältnisse. Diese
Verhältniszahlen ( i ) sind für 1,5 und 2,0 mm dicke Spiralen in Tabelle 8
aufgeführt, sie sind aber nur bedingt auf Formteile übertragbar.
Nicht nur die Fließeigenschaften des Kunststoffes, sondern auch die
Verarbeitungsbedingungen, die Einspritzleistung der Spritzgießmaschi-
ne und die Wanddicke des Formteils beeinflussen das erreichbare Ver-
hältnis von Fließweg zu Wanddicke wesentlich. Eine weitere Methode
zur Beurteilung des Fließverhaltens ist es, bei konstanten Temperaturen
im Werkzeug und in der Schmelze denjenigen Druck (Fülldruck) zu
suchen, bei dem ein Werkzeug gerade gefüllt wird.
(TW 80°C)
(TW 80°C)
(TW 60°C)
(TW 80°C)(TW 80°C)
(TW 80°C)
(TW 80°C)
(TW 80°C)
(TW 80°C)1 = B3EG62 = A3K3 = A3EG64 = B3M65 = A3X2G5
6 = T KR 43507 = T KR 4355 G58 = T KR 4355 G79 = T KR 4357 G6
12345 6
8
9
7
320 330 350340
Massetemperatur [°C]
Spir
allä
nge
[mm
]
200
300
350
450
500
400
250
150
100260 270240 250 290280 300 310
Abb. 43: Spirallänge in Abhängigkeit von der Massetemperatur,
Spiraldicke = 1,5 mm
außenspiegel
�3
DIE
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MID
®
Steckverbinder
TM = Massetemperatur
Tabelle 8: Fließverhalten von Ultramid® im Spritzguss: Spirallänge und Fließweg-Wanddicken-Verhältnis (i)
Produkt Temperatur Fließverhalten
Ultramid® Spirallänge /Spiraldicke
TM TW 1 mm 1,5 mm 2,0 mm
[°C] [°C] [mm] [ i ] [mm] [ i ] [mm] [ i ]
B3S 270 60 230 (230) 430 (285) 630 (315)
A3K 300 60 250 (250) 415 (275) 615 (310)
C3U 270 60 285 (285) 505 (235) 775 (390)
B3EG3 290 80 260 (260) 515 (345) 650 (325)
B3EG6 290 80 190 (190) 405 (270) 530 (265)
B3WGM24 280 80 210 (210) 320 (215) 490 (245)
B3ZG6 290 80 180 (180) 325 (215) 450 (225)
B3M6 290 80 170 (170) 335 (225) 440 (220)
A3EG5 300 80 280 (280) 465 (310) 620 (310)
A3EG6 300 80 270 (270) 450 (300) 580 (290)
A3WGM53 300 80 280 (280) 440 (295) 520 (260)
A3X2G5 300 80 180 (180) 290 (195) 460 (230)
A3EG10 310 80 300 (300) 500 (335) 590 (295)
T KR 4350 340 80 – – 450 (300) 545 (270)
T KR 4355 G5 350 80 – – 505 (335) 600 (300)
T KR 4357 G6 350 80 – – 370 (245) 440 (220)
T KR 4355 G7 350 80 – – 455 (300) 570 (285)
TW = Werkzeugoberflächentemperatur
��
Im Prinzip kann man so fast mit jedem Werkzeug den Fülldruck für
einen Thermoplasten feststellen. Die ermittelten Fließwerte sind
natürlich nur unter gleichen Verarbeitungsbedingungen sowie gleicher
Werkzeug- und Maschinenausrüstung miteinander vergleichbar. Abbil-
dung 44 zeigt ein rechteckiges Kästchen, an dem nach dieser Methode
das Fließverhalten einiger Ultramid®-Marken ermittelt wurde. Weitere
Aussagen sind Abbildung 45 zu entnehmen.
Entformung
Formteile aus Ultramid® lassen sich gut entformen. Auch beim Spritz-
gießen mit heißen Werkzeugen neigt Ultramid® nicht zum Kleben an
der Werkzeugwand.
Schwindung und Nachschwindung
In ISO 294-4 sind Begriffe und Messverfahren für die Verarbeitungs-
schwindung festgelegt. Danach bezeichnet man als Schwindung den
Unterschied zwischen den Maßen des Werkzeugs und denen des
Formteils bei Raumtemperatur. Sie resultiert aus der Volumenkontrak-
tion der Formmasse im Spritzgießwerkzeug infolge Abkühlung, Ände-
rung des Aggregatzustandes und der Kristallisation. Sie wird gleichfalls
durch die Geometrie (freie oder behinderte Schwindung, Abb. 46) und
die Wanddicke des Formteils bestimmt. Zudem spielen die Anschnitt-
lage und -größe, die Verarbeitungsparameter (Masse- und Werkzeug-
temperatur, Nachdruck und Nachdruckzeit) sowie die Lagerzeit und
temperatur eine entscheidende Rolle. Das Zusammenwirken dieser
verschiedenen Faktoren macht eine exakte Vorhersage der Schwindung
schwierig.
Eine möglichst genaue Vorhersage der zu erwartenden Schwindung
ist aber vor allem für den Werkzeugbauer wichtig, denn die Werkzeug-
maße sollten so ausgelegt werden, dass Formteile mit den gewünsch-
ten späteren Maßen gefertigt werden können.
Die freie und die behinderte Schwindung (längs und quer zur Fließ-
richtung der Schmelze gemessen) ist für einige Ultramid®-Marken in
Abbildung 46 dargestellt. Diese bei gleichen Verarbeitungsparametern
ermittelten Schwindungswerte zeigen, dass bei den glasfaserverstärk-
ten Produkten größere Differenzen zwischen Längs- und Querschwin-
dung auftreten. Die Maßforderungen können meist durch gezieltes
Verändern der folgenden Einflussgrößen erfüllt werden, wobei zur
Einhaltung enger Maßtoleranzen die Nachschwindung unbedingt zu
beachten ist (siehe Kapitel „Maßänderung infolge Nachschwindung“).
Die Verarbeitung von Ultramid®
A
B
E
D
CA ≈ 107 mm B ≈ 47 mm C ≈ 40 mm D ≈ 60 mm E ≈ 120 mm
Abb. 44: Testkästchen
B3EG6
B3LB3S
A3WG10
A3EG7
A3EG5A3EG6
T KR 4350
A3K, A3W
T KR 4357 G6
T KR 4355 G7
T KR 4355 G5Fülld
ruck
[ba
r]
Massetemperatur [°C]
1000
400
220
600
800
200
0
240 260 280 260 280 300 320 340
Abb. 45: Fließfähigkeit von Ultramid®-Marken beim Spritzgießen;
Fülldruck in Abhängigkeit von der Massetemperatur bei der Herstellung
von Testkästchen. Unverstärktes Ultramid®: Tw = 60 °C;
Verstärktes Ultramid®: Tw = 80 °C
��
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
querzur Fließrichtung längs
00,511,5freie Schwindung [%]behinderte Schwindung [%]
0 0,5 1 1,5
B3EG3
B3EG6
B3WGM24
A3K
A3EG6
A3WG10
T KR 4350
T KR 4355 G5
T KR 4355 G7
T KR 4365 G5
TM [°C]
280
280
280
290
290
300
330
330
330
310
TW [°C]
80
80
80
60
80
80
80
80
80
80
Abb. 46: Freie und behinderte Schwindung von Ultramid®, Platten 110 x 110 x 2 mm mit Bandanschnitt,
Nachdruck: 500 bar, Messung nach 1 h Lagerung bei 23 °C
Sicherungskasten, tyco Electronics
��
Die Verarbeitung von Ultramid®
Einfluss des Nachdrucks
Der Nachdruck und die Nachdruckzeit sollen die beim Erstarren und
beim weiteren Abkühlen auftretende Volumenkontraktion so gut wie
möglich ausgleichen. Die thermische Volumenverminderung ist bei
Polyamiden besonders groß (siehe Abb. 29, pvT-Diagramm).
So sind gezielte Nachdruckänderungen ein besonders wirksames Mittel
für Maßkorrekturen (siehe Abb. 47 und 48). In manchen Fällen ist es
zweckmäßig, den Nachdruck stufenweise zurückzunehmen, um über-
mäßige Eigenspannungen zu vermeiden. Aus demselben Grund soll die
Nachdruckzeit so begrenzt werden, dass gerade keine Einfallstellen
mehr entstehen.
Einfluss der Werkzeugtemperatur
Unter Werkzeugtemperatur ist hier die Werkzeugoberflächentempe-
ratur zu verstehen. Wie in Abbildung 49 und 50 ersichtlich, nimmt
die Schwindung bei steigender Werkzeugtemperatur stark zu. Durch
Optimierung der Werkzeugtemperatur können oftmals die Maße in den
erforderlichen Toleranzbereich gebracht werden.
Einfluss von Massetemperatur und Einspritzgeschwindigkeit
Massetemperatur und Einspritzgeschwindigkeit beeinflussen die
Schwindung nur wenig. Mit ansteigenden Massetemperaturen (Abb. 51
und 52) und abnehmender Einspritzgeschwindigkeit erhöht sich die
Schwindung geringfügig.
TM 290°C/TW 60°C
TM 290°C/TW 80°C
TM 290°C/TW 80°C
TM 290°C/TW 80°C
A3X2G5 A3EG6
B3EG6
A3K
Nachdruck pN [bar]
Schw
indu
ng [
%]
800 0,2
900
0,4
0,5
0,7
1,3
300 700 1100 1000 1200 1300
0,6
0,3
400 500 600
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
Abb. 47: Schwindung von Ultramid® A und B in Abhängigkeit vom
Nachdruck; Testkästchen: Dicke = 1,5 mm
Schw
indu
ng (l
ängs
) [%
]
0,9
0,7
0,5
0,3
0,1 600
Nachdruck pN [bar]
1000 1200 800
T KR 4350 (TM = 340°C)
T KR 4357 G6 (TM = 340°C)
T KR 4355 G7 (TM = 340°C)
T KR 4350 (T
M = 320°C)
Abb. 48: Schwindung von Ultramid® T in Abhängigkeit vom Nachdruck;
Testkästchen: Dicke = 1,5 mm; TW = 80 °C
�7
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Werkzeugoberflächentemperatur TW [°C]
TM 290 °C
TM 290 °C
TM 290 °CTM 290 °C
A3K
A3EG6
A3EG6
B3EG6 B3EG6
A3X2G5
Lagerung 1 h/ 23 °C Temperung 20 min/160 °C/Öl
50 60
1,2
1,1
1,0
0,9
0,8
1,4
1,3
110 100 120 130
0,6
0,3
40
Schw
indu
ng [
%]
80 0,2
90
0,4
0,5
0,7
1,5
30 70
Abb. 49: Schwindung von Ultramid® A und B in Abhängigkeit
von Werkzeugoberflächentemperatur und Temperung;
Testkästchen: Dicke = 1,5 mm
T KR 4350 Lagerung 1h/23 ° C Temperung 24h/ 100°C /Luft 0,9
0,7
0,5
0,3
0,1 60 80 100 120
T KR 4357 G6
T KR 4355 G7
1,3
Werkzeugoberflächentemperatur [°C]
1,1
Schw
indu
ng (l
ängs
) [%
]
Abb. 50: Schwindung von Ultramid® T in Abhängigkeit von der
Werkzeugoberflächentemperatur und Temperung;
Testkästchen: Dicke = 1,5 mm; Nachdruck = 800 bar; TM = 340 °C
A3K TW 60 °C
A3X2G5 TW 80 °C
B3M6 T
W 80 °C
A3EG6 TW 80 °C
B3EG6 TW 80 °C
0,7
1,1
240 280 310 320
0,6
0,3
250 260 270
0,9
0,8
1,0
Massetemperatur TM [°C]
Schw
indu
ng [
%]
290 0,2
300
0,4
0,5
Abb. 51: Schwindung von Ultramid® A und B in Abhängigkeit von
der Massetemperatur; Testkästchen: Dicke = 1,5 mm
Schw
indu
ng (l
ängs
) [%
]
0,9
0,7
0,5
0,3
0,1 310
Massetemperatur [°C]
330 350
T KR 4350
T KR 4355 G5
T KR 4357 G6
Abb. 52: Schwindung von Ultramid® T in Abhängigkeit von der
Massetemperatur; Testkästchen: Dicke = 1,5 mm; Nachdruck = 800 bar;
TW = 80 °C
��
Schw
indu
ng [
%]
1,5
Dicke [mm]
1
0,5
0 2,5 0,5 1, 5 3,5 4,5
B3EG3
B3EG6
B3EG3 II
B3EG6 II
A3K
T
A3K II
A3EG6
A3EG6 II
T
T
T
Schw
indu
ng [
%]
1,5
1
0,5
0 4,5 3,5 2,5 1,5 0,5
Dicke [mm]
T KR 4355 G5 IIT KR 4357 G6 IIT KR 4355 G7 II
T KR 4350 II
T KR 4350
T KR 4355 G5
T
T KR 4357 G6
T
T KR 4355 G7
T
Die Verarbeitung von Ultramid®
Einfluss der Wanddicke
Formteile mit dicken Wänden schwinden stärker als dünnwandige
(siehe Abb. 53 bis 56). Bei Formteilen mit sehr unterschiedlichen
Wanddicken ist es schwierig, einen genauen Schwindungswert vor-
herzubestimmen, daher geht man in solchen Fällen von einer mittleren
Wanddicke aus. Unterschiedliche Schwindungen infolge von Wand-
dickenunterschieden sind häufig die Ursache für den Verzug von Form-
teilen. Abhelfen können eine unterschiedliche Temperierung (nur bei
unverstärkten Marken wirksam) oder eine Konstruktionsänderung.
Einfluss von Angusslage und Angussart
Die Wirkung des Nachdrucks nimmt mit der Entfernung vom Anguss
ab. Angussnahe Bereiche, insbesondere bei größeren und kompli-
zierten Formteilen, schwinden weniger als angussferne. Die Angusslage
bestimmt die Fließrichtung der Schmelze und bei den glasfaserver-
stärkten Marken zusätzlich die Orientierung der Glasfasern. Über
Bandanguss gefüllte Platten zeigen aufgrund des hohen Orientierungs-
grades mit zunehmendem Glasfasergehalt eine ausgeprägte Schwin-
dungsanisotropie (relativ kleine Längsschwindung im Vergleich zur
Querschwindung). Ein zentraler Kegelanguss beim Testkästchen fördert
dagegen eine Mischorientierung. Die Schwindung am Testkästchen
liegt damit zwischen den an der Platte mit Bandanguss ermittelten
Extremwerten für Längs- und Querschwindung (siehe Abb. 53 bis 56).
Ultramid® kann mit allen Angussarten verarbeitet werden. Da es leicht
fließt, können die Punkt- bzw. Tunnelanschnitte verhältnismäßig klein
gehalten werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass mit abnehmendem
Angussquerschnitt die maximal wirksame Nachdruckzeit abnimmt. Dies
kann zu einer Erhöhung der Schwindung führen. Für sehr dickwandige
Formteile empfiehlt sich daher der Kegelanguss.
Maßänderung infolge NachschwindungDie Formteilmaße können sich im Laufe der Zeit geringfügig ändern,
weil Eigenspannungen und Orientierungen abgebaut werden und eine
zeit- und temperaturabhängige Nachkristallisation wirksam werden
kann.
Während bei Raumtemperatur die Nachschwindung verhältnismäßig
gering ist, kann diese bei höheren Temperaturen zu einer eventuell
bedeutsamen Maßänderung führen. Der Prozess der Nachschwindung
kann durch Tempern beschleunigt werden. Hohe Werkzeugtempera-
turen vermindern die Nachschwindung und können damit einen nach-
geschalteten Tempervorgang ersetzen (Abb. 49 und 50).
Abb. 53 (oben), 54 (unten): Behinderte Schwindung von verschie-
denen Ultramid®-Marken in Abhängigkeit von der Wanddicke, Platte
110 x 110 mm mit Bandanguss, PN = 500 bar,
T
bedeutet senkrecht
und II parallel zur Fließrichtung
��
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Verzug
Der Verzug am Formteil wird hauptsächlich durch unterschiedliche
Schwindungen parallel und senkrecht zur Fließrichtung hervorgerufen.
Daneben hängt er auch von der Gestalt der Formteile, der Wanddicken-
verteilung, der Angusslage und den Verarbeitungsbedingungen ab.
Bei den unverstärkten Marken können durch unterschiedliche Tempe-
rierung einzelner Werkzeugpartien (Kern und Gesenk) verzugsfreie bzw.
verzugsarme Formteile hergestellt werden. So kann zum Beispiel dem
Verziehen von Gehäusewänden nach innen durch niedrige Kern- und
hohe Gesenktemperaturen begegnet werden.
Glasfaserverstärktes Ultramid® neigt infolge der höheren Schwindungs-
anisotropie stärker zum Verziehen als unverstärktes.
Die mineralverstärkten Marken zeichnen sich durch weitgehend rich-
tungsunabhängige Schwindung aus. Sie sind daher bevorzugte Werk-
stoffe für verzugsfreie Formteile.
2
Dicke [mm]
1 2 3 4 5
1,5
1
0,5
0
B3EG3
B3WGM24
B3EG6
A3K
A3EG6
Schw
indu
ng [
%]
Schw
indu
ng [
%]
2
Dicke [mm]
1 3 4 5 2
1,5
1
0,5
0
T KR 4350
T KR 4357 G6
T KR 4355 G7
Abb. 55 (oben), 56 (unten): Behinderte Schwindung von Ultramid®
in Abhängigkeit von der Wanddicke am Testkästchen, PN = 600 bar
Snowboard-Bindung
�0
Die Verarbeitung von Ultramid®
Spanabhebende Bearbeitung
Halbzeug aus Ultramid® lässt sich auf allen üblichen Werkzeugmaschi-
nen spanabhebend bearbeiten. Als generelle Richtlinie kann gelten:
hohe Schnittgeschwindigkeit bei kleinem Vorschub; auf scharfe Werk-
zeuge ist zu achten.
Verbindungsmethoden
Teile aus Ultramid® können nach verschiedenen Methoden kosten-
günstig verbunden werden. Sie lassen sich gut mit speziellen, für
Kunststoff geeigneten Schrauben verbinden, die ihr Gewinde selbst
formen (selbstschneidende und gewindeprägende Schrauben). Niet-
und Schraubverbindungen von Teilen aus Ultramid® untereinander
sowie mit Teilen aus anderen Werkstoffen sind ohne weiteres möglich.
Für hochbelastbare Schraubverbindungen, die häufig gelöst und
wieder angezogen werden sollen, haben sich Metallgewindebuchsen
(„Inserts“) bewährt. Diese werden umspritzt oder nachträglich mittels
Ultraschall oder „Warmeinbetten“ in passende Löcher eingefügt.
Schnapp- und Press-Sitze ergeben ebenfalls hochbelastbare Verbin-
dungen. Die ausgezeichnete Elastizität und Festigkeit von Ultramid®,
auch bei höheren Temperaturen, sind für diese Konstruktionen beson-
ders vorteilhaft.
Zum Schweißen von Ultramid® eignen sich praktisch alle für thermo-
plastische Kunststoffe entwickelten Verfahren. Für Formteile werden die
folgenden Schweißverfahren eingesetzt:
Vibrationsschweißen (lineares, biaxiales)
Rotationsreibschweißen
Ultraschallschweißen
Laserstrahlschweißen
Heizelementschweißen (Wärmekontakt- und Strahlungsschweißen)
Alle diese Verfahren haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile (siehe
Tabelle 9). Sie erfordern in der Regel spezielle Nahtgeometrien und den
Schweißverfahren angepasste Konstruktionen, so dass die Auswahl des
Schweißverfahrens vor der endgültigen Gestaltung erfolgen sollte.
Hinweise für die Gestaltung und die Wahl der Schweißparameter sind
in den entsprechenden DVS-Richtlinien (DVS: Deutscher Verband für
Schweißtechnik, Düsseldorf) zu finden.
Für Folien werden das Wärmeimpulsschweißen und – bei geeigneter
Materialeinstellung – das Hochfrequenzschweißen bevorzugt einge-
setzt; geeignet sind aber auch das Laserstrahl-, das Heizelement- und
das Ultraschallverfahren.
Zum Kleben von Ultramid® eignen sich besondere Klebelösemittel
oder Klebelacke, beispielsweise auf der Grundlage von Phenol- oder
Resorcinlösungen, konzentrierter Ameisensäure, Festkleber mit oder
ohne chemische Vernetzung (Reaktions- oder Zweikomponentenkleber),
Polymerisationskleber sowie Haft- und Kontaktkleber.
Teile aus Ultramid® können ggf. nach einer Oberflächenbehandlung
auch mit Gummi oder anderen Elastomeren sehr fest verbunden werden.
Bedrucken, Prägen, laserbeschriftung, lackieren, metallisieren, Oberflächenfärbung
Bedrucken Ultramid® lässt sich ohne Vorbehandlung nach den vom Papierdruck
her bekannten Verfahren bedrucken. Spritzgussteile sollten weitge-
hend frei von Eigenspannungen und möglichst ohne Formtrennmittel,
insbesondere silikonhaltige, gefertigt werden. Für das Bedrucken von
Ultramid® stehen bewährte Spezialdruckfarben zur Verfügung.
HeißprägenDas Heißprägen mit geeigneten Prägefolien ist bei Ultramid® problemlos.
LaserbeschriftungDie Beschriftung von Ultramid® mit Hilfe von Lasern bietet eine
Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Verfahren, etwa dann,
wenn hohe Anforderungen hinsichtlich Beständigkeit, Flexibilität und
Geschwindigkeit gestellt werden.
Die nachstehenden Angaben dienen lediglich einer ersten Orientierung.
Für eine weitergehende Beratung, etwa im Hinblick auf die Auswahl
gut laserbeschriftbarer Ultramid®-Einfärbungen, steht der Ultraplaste-
Infopoint gerne zur Verfügung.
�1
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Nd:YAG-Laser (Wellenlänge 1064 nm)
Ungefärbte Ultramid®-Standardmarken sind mit Nd:YAG-Lasern auf-
grund sehr geringer Energieabsorption praktisch nicht zu beschriften.
Dies gilt auch für glasfaser- und mineralverstärkte Marken. Durch
Zusatz spezieller Additive lassen sich Ultramid®-Typen mit verbesserter
Beschriftbarkeit erzielen. Mit bestimmten Schwarzeinfärbungen erhält
man eine kontrastreiche Schrift.
Ultramid® A3X-Marken lassen sich ungefärbt mit gutem Kontrast
beschriften, relativ schlecht dagegen in üblichen Schwarzeinfärbungen.
Speziell für die Beschriftung mit dem Nd:YAG-Laser wurde das
Ultramid® LS-Sortiment entwickelt. Das LS-Sortiment umfasst unver-
stärkte, verstärkte und flammgeschützte Marken. Eine Übersicht
sendet der Ultraplaste Infopoint bei Bedarf gerne zu.
Nd:YAG-Laser (Wellenlänge 532 nm)
Bei ungefärbten und hell eingefärbten Ultramid®-Typen lassen sich mit
dem frequenzverdoppelten Nd:YAG-Laser im allgemeinen eine höhere
Konturenschärfe und ein stärkerer Kontrast erzielen als mit dem
Nd:YAG-Laser (1064 nm). Bei Schwarzeinfärbungen wird dagegen kein
Vorteil erzielt.
Excimer-Laser (Wellenlänge 175 - 483 nm)
Excimer-Laser erzielen auf Ultramid® eine höhere Konturenschärfe und
bessere Oberfläche als Nd:YAG-Laser. Gute Resultate werden insbe-
sondere bei hellen Einfärbungen erzielt.
CO2-Laser (Wellenlänge 10640 nm)
Ungefärbtes und eingefärbtes Ultramid® lässt sich mit dem CO2-Laser
praktisch nicht beschriften. Es erfolgt höchstens eine nur schlecht
wahrnehmbare Gravur der Oberfläche ohne Farbumschlag.
LackierenAufgrund der hervorragenden Beständigkeit gegen die meisten
Lösungsmittel kann Ultramid® mit verschiedenen Lacken bei guter
Haftung und ohne Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften
ein- oder mehrschichtig lackiert werden. Geeignet sind Ein- und Zwei-
komponentenlacke, deren Bindemittel auf den zu lackierenden Werk-
stoff abgestimmt werden.
MetallisierenTeile aus Ultramid® lassen sich nach entsprechender Vorbehandlung
galvanisch oder im Hochvakuum metallisieren. Bei unverstärkten und
verstärkten Marken ist eine einwandfreie Oberflächengüte erreichbar.
Metallisierte Teile aus Ultramid® werden zunehmend im Sanitär-, Elek-
tronik- und Kfz-Bereich verwendet.
Tabelle 9: Vor- und Nachteile der Schweißverfahren
Verfahren Vorteile Nachteile Anwendungen
Vibration relativ kurze Zykluszeiten; hohe Festigkeit
hohe Schweißkräfte; Belastung durch Vibration; körniger Schweißaustrieb; breite Naht
Saugrohre, Behälter, Luftführungen
Rotation relativ kurze Zykluszeiten; hohe Festigkeit
rotationssymetrische Naht erforderlich Behälter, Stutzen, Deckel, Stabwerke, Filtergehäuse
Ultraschall kurze Zykluszeit; Integrierbarkeit in Fertigungslinien
hohe mechanische Belastung durch Schwingungen, Schäden durch Mitschwingen möglich
Gehäuse, Geräte, Lagerkäfige, Filter
Laser austriebsfreie, saubere Schweißnaht; belas-tungsfreie Schweißung; Gestaltungsfreiheit
möglicherweise Materialanpassung erforderlich Gehäuse, Deckel, Filter, medizinische Geräte
Heizelement Wärmekontakt
hohe Festigkeit; glatter, zusammenhängender Austrieb
lange Zykluszeit; Kleben der Schmelze am Heizelement; Prozess nur mit Reinigung des Heizelements nach jeder Schweißung möglich
Behälter
Heizelement Strahlung
hohe Festigkeit; glatter, zusammenhängender Austrieb
lange Zykluszeit; nur geringer Verzug zulässig oder Kompensation durch Werkzeug erforderlich
Gehäuse
�2
Die Verarbeitung von Ultramid®
Konditionieren
Ihre optimale Schlagzähigkeit und konstante Abmessungen erreichen
Teile aus Ultramid®, vor allem wenn sie aus Standard-Spritzguss-
marken bestehen, erst nach Feuchtigkeitsaufnahme. Konditionieren,
d. h. Lagern in warmem Wasser oder in feuchtwarmer Luft, dient zur
raschen Anreicherung mit 1,5 % bis 3 % Feuchtigkeit, dem Gleichge-
wichtsgehalt an normalfeuchter Luft (vgl. Abb. 22 und Einzelwerte in
der Sortimentsübersicht Ultramid®).
Praktische KonditionierverfahrenDas Lagern in 40 °C bis 90 °C warmem Wasser ist einfach durchzu-
führen, kann aber zu Wasserflecken, Belag und besonders bei dünnen
Teilen mit Eigenspannungen zum Verzug führen. Bei den verstärkten
Marken kann außerdem die Oberflächengüte beeinträchtigt werden.
Für die A3X2G…-Marken ist das Konditionieren im Wasserbad höherer
Temperatur zudem nicht empfehlenswert. Daher wird die Feuchtklima-
konditionierung (z. B. bei 40 °C und 90 % relativer Feuchte oder im
Klima 70 / 62 zum Schnellkonditionieren von Probekörpern nach ISO-
1110) als schonendes Verfahren im allgemeinen vorgezogen. Für Teile
aus Ultramid® A3X sollte auch hier die Temperatur ca. 40 °C nicht
überschreiten.
Man kann Teile zum Konditionieren auch einfach in PE-Säcken warm
lagern, die, bezogen auf das Gewicht der Teile, 5 % bis 10 % Wasser
enthalten.
Lagerungsdauer beim KonditionierenDie zum Konditionieren auf den normalen Feuchtigkeitsgehalt (NK 23 / 50)
erforderliche Lagerungsdauer steigt mit der Schichtdicke der Teile stark
an (quadratische Abhängigkeit), wogegen sie mit steigender Tempera-
tur deutlich abnimmt. Tabelle 10 enthält die für flächige Teile (Platten)
aus Ultramid® A und B notwendige Lagerungsdauer in Abhängigkeit
von der Wanddicke und der Konditionierbedingung, sei es im Feucht-
klima oder im Wasserbad. Das Konditionieren im Feuchtklima, z. B. bei
40 °C / 90 %, ist generell als thermisch schonendes Konditionierklima
empfehlenswert.
Die technische Information „Konditionieren von Fertigteilen aus
Ultramid®“ gibt weitere Hinweise.
tempern
Durch Tempern, z. B. durch eine halb- bis eintägige Wärmenach-
behandlung (am besten in einer Temperflüssigkeit bei 140 °C bis
170 °C), können Eigenspannungen, wie sie bei dickwandigen Teilen aus
Marken mit hohem Elastizitätsmodul (z. B. Ultramid® A3EG7) oder bei
extrudierten Halbzeugen auftreten, weitgehend beseitigt werden. Das
Tempern führt auch zur Nachkristallisation nicht völlig auskristallisier-
ter (mit kaltem Werkzeug gefertigter) Spritzgussteile, wobei einerseits
Dichte, Abriebfestigkeit, Steifigkeit und Härte ansteigen und anderer-
seits eine geringe Nachschwindung, mitunter auch ein geringer Verzug
der Teile, eintritt.
Als Temperflüssigkeiten kommen wärmebeständige Mineral-, Paraffin-
und Silikonöle in Betracht. Die getemperten Teile müssen langsam
abgekühlt werden.
�3
DIE
VEr
Ar
BEI
TUn
G V
on
ULT
rA
MID
®
Tabelle 10: Konditionierdauer in Stunden (Mager-Schrift) bzw. Tagen (Fettschrift) zur Einstellung des Gleichgewichtswassergehalts an normalfeuchter Luft (23 °C / 50 %)1 beim Lagern von flächigen Teilen (Platten) aus Ultramid® im Heißwasserbad oder im Feucht-klima
Ultramid® Gleichgewichtswasser- Konditionierbedingung Wanddicke [mm]gehalt im NK 23 / 50 [%]1 1 2 4 6 8 10
B-Marken unverstärkt glasfaserverstärkt mineralverstärkt
3,0
1,5…2,6 2,0…2,4
Wasserbad 40 °C 60 °C 80 °C
3,5 1
0,3
14 4 1
2,5 16 4
5 1,5 10
10 3 18
16 4,5 1
Klima 40 °C / 90 % 70 °C / 62 %2
15 10
2,5 2
11 5
25 10
45 70
A-Marken unverstärkt glasfaserverstärkt mineralverstärkt
2,8
1,2…2,2 1,4…1,5
Wasserbad 40 °C 60 °C 80 °C
6 1,5 0,5
1,3 6 2
4,5 1 8
10 2,5 20
20 5
1,5
28 8
2,5
Klima 40 °C / 90 % 70 °C / 62 %2
1 15
4 2,5
18 10
40 23
70 120
1 Werte des Gleichgewichtswassergehalts der verschiedenen Ultramid®-Marken im NK 23 / 50 siehe die Ultramid®-Sortimentsübersicht 2 Nach ISO -1110 zum Konditionieren von Normprobekörpern auf den Normalfeuchtigkeitsgehalt im NK 23 / 50
LüfterradLufteinlasskanal
��
Sicherheitshinweise
Sicherheitsvorkehrungen bei der VerarbeitungBei der Verarbeitung im üblichen Temperaturbereich (Ultramid® A, B
und C: bis 310 °C, Ultramid® T bis 350 °C) sind Schmelzen aus
Ultramid® thermisch stabil und zeigen kaum molekularen Abbau oder
Entwicklung von Gasen und Dämpfen. Wie alle thermoplastischen Poly-
mere zersetzt sich auch Ultramid® bei übermäßiger thermischer Bean-
spruchung, z. B. bei Überhitzung oder beim Reinigen durch Abbrennen.
Dabei bilden sich gasförmige Zersetzungsprodukte. Oberhalb der
üblichen Temperaturbereiche beschleunigt sich die Zersetzung, wobei
zunächst hauptsächlich Kohlenmonoxid, Ammoniak und bei Ultramid® B
auch Caprolactam gebildet werden. Oberhalb von etwa 350 °C (für
Ultramid® T oberhalb von 400 °C) entstehen auch geringe Mengen von
stechend riechenden Dämpfen, von Aldehyden, Aminen und anderen
stickstoffhaltigen Abbauprodukten.
Bei sachgemäßer Verarbeitung von Ultramid® treten im Bereich der
Verarbeitungsmaschinen keine schädlichen Dämpfe auf.
Bei unsachgemäßer Verarbeitung, z. B. hoher Temperaturbelastung
und /oder langer Verweilzeit der Schmelze in der Verarbeitungsmaschi-
ne, können sich gesundheitsschädliche, stechend riechende Dämpfe
abspalten. In einem solchen Störungsfall, der sich auch durch bräun-
liche Verbrennungsschlieren auf den Formteilen bemerkbar machen
kann, ist der Zylinder der Verarbeitungsmaschine durch Ausspritzen ins
Freie bei gleichzeitiger Herabsetzung der Zylindertemperaturen freizu-
spülen. Eine rasche Kühlung des geschädigten Materials, z. B. in einem
Wasserbad, vermindert die Geruchsbelästigung.
Für eine Be- und Entlüftung des Arbeitsplatzes – am besten durch eine
Abzugshaube über der Zylindereinheit – ist generell Sorge zu tragen.
Allgemeine Hinweise
Lebensmittelrechtliche Bestimmungen für Ultramid®
Einige Marken des Ultramid®-Sortiments entsprechen in ihrer Zusam-
mensetzung der derzeit gültigen Gesetzgebung für Kunststoffe im
Lebensmittelkontakt in Europa und USA. Weiterhin werden die Anfor-
derungen der Empfehlungen des BfR (Bundesinstituts für Risikobewer-
tung, ehemals BgV V/ BGA) erfüllt.
Die im Handelsnamen mit W, H, U und X bezeichneten Marken
(2. Buchstabe in Nomenklatur) sind nicht für den Lebensmittelkontakt
geeignet.
Falls Sie detaillierte Auskunft über den lebensmittelrechtlichen Status
einer konkreten Ultramid®-Marke benötigen, wenden Sie sich bitte
direkt an BASF Aktiengesellschaft ([email protected]).Wir stellen
Ihnen gerne eine aktuelle Konformitätsbestätigung bezogen auf die
derzeit geltenden gesetzlichen Vorschriften aus.
Qualitätsmanagement
Qualitätsmanagement ist ein zentraler Bestandteil der BASF-Unter-
nehmenspolitik. Die Zufriedenheit der Kunden mit den Produkten und
Leistungen der BASF ist dabei ein wesentliches Ziel.
Die Geschäftseinheit Engineering Plastics Europe der BASF AG besitzt
ein prozessorientiertes Qualitätsmanagementsystem, das durch eine
akkreditierte Zertifizierungsstelle nach ISO / TS 16949 zertifiziert ist. Die
Zertifizierung umfasst alle Leistungen, die mit der Entwicklung, Herstel-
lung, Vermarktung und dem Vertrieb der Ultraplaste erbracht werden.
Funktionsfähigkeit und Weiterentwicklung des Qualitätsmanagement-
systems stellt die Geschäftseinheit durch eine ständige Verbesserung
ihrer Abläufe, Prozesse und Produkte sicher.
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Qualitätssicherung
Eingangskontrolle beim VerarbeiterIn den meisten Ländern obliegt dem Verarbeiter nach den gesetz-
lichen Bestimmungen eine Eingangskontrolle. Eine solche Prüfung ist
auch deshalb geboten, weil nur so eine verlässliche Kenntnis über die
Warenbeschaffenheit zum Zeitpunkt des Eingangs beim Verarbeiter zu
erhalten ist.
Für eine Eingangskontrolle von Ultramid® kommen neben der Sicht-
prüfung (Inaugenscheinnahme), je nach Produkt und Anforderungen, in
erster Linie die in Tabelle 11 zusammengestellten genormten Prüfver-
fahren in Betracht. Zahlreiche weitere für Ultramid® geeignete Prüfver-
fahren sind in der Norm „Polyamid-Formmassen für Spritzgießen und
Extrusion“, DIN 1677-3 Teil 2 bzw. ISO 1874-2, aufgeführt.
Die Richtwerte nach diesen Prüfverfahren für die verschiedenen
Ultramid®-Marken sind in der Sortimentsübersicht Ultramid® enthalten.
Qualitätssicherung im VerarbeitungsbetriebEine Qualitätssicherung ist Bestandteil jeder modernen Spritzguss-
fertigung, denn die Qualität von Ultramid®-Formteilen wird neben den
Produkteinflüssen in erster Linie von den Verarbeitungsparametern
bestimmt. Voraussetzung für spritzgegossene Formteile konstanter
Qualität sind konstante Verarbeitungsbedingungen. Die wichtigsten
Prozessgrößen hierbei sind:
Massetemperatur
Formfüllgeschwindigkeit
Nachdruck (Nachdruckgröße und -zeit)
Werkzeugoberflächentemperatur
Moderne Spritzgießmaschinen sind mit einer Prozessregelung ausge-
rüstet, wodurch die genannten Größen in einem engen Toleranzbereich
konstant gehalten werden können. Engere Prozesstoleranzen bei der
Verarbeitung führen im allgemeinen zu Spritzgussteilen von gleich-
mäßigerer Qualität. Die Qualitätssicherung kann durch eine Dokumen-
tation der Istwerte erleichtert werden.
Tabelle 11: Prüfverfahren für die Eingangskontrolle von Ultramid®
Prüfmethode1 Richtwerte in Sortiments-übersicht Ultramid®
Prüf-normen
Bemerkungen
Identifizierung DIN 53746 Einfache Methoden zur Identifizierung mittels Schmelztemperatur, Dichte und Löslichkeit
Schmelztemperatur • ISO 3146 -C ISO 3146 -A
DSC-Verfahren (Heiz- und Kühlrate 20 °C/min) Kapillarrohr-Verfahren
Dichte • ISO 1183 Vereinfachtes Verfahren: „Dichte-Titration“ (BASF)
Glührückstand •2 ISO 3451-4 Zur Prüfung des Gehalts an Verstärkungsstoffen
Viskositätszahl VZ • ISO 307 Lösemittel H2SO4 96 %, Korrektur der Einwaage bei verstärkten und modifizierten Produkten erforderlich
Volumenfließrate MVR • ISO 1133 Bevorzugte Prüfbedingung: 275 °C/5 kg (bei Ultramid® T 325 °C/5 kg); Trocknung auf Feuchtegehalte < 0,05 % erforderlich
Feuchtigkeitsgehalt •3 ISO 960 D Dampfdruckverfahren (BASF): Elektronisch gesteuerter coulometrischer Karl-Fischer-Titrator; Feinbestimmung im µg-Bereich möglich (Mitsubishi-Verfahren)
1 Alle aufgeführten Prüfungen sind am Granulat und an Fertigteilen durchführbar. 2 Die Sortimentsübersicht enthält die Nominalwerte für die Gehalte von Verstärkungsstoffen. 3 Ultramid® wird verarbeitungsfertig getrocknet geliefert mit Feuchtigkeitsgehalten von max. 0,15 % (Spritzguss) bzw. 0,1 % (Extrusion).
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Wichtige Qualitätskriterien für Ultramid®-Formteile sind:
Maßhaltigkeit (Verzugsfreiheit)
Oberflächenbeschaffenheit
Eine einfache Fertigteilprüfung ist die Gewichtsbestimmung, denn ein
nicht konstanter Prozess drückt sich in aller Regel in Gewichtsschwan-
kungen aus. Die Oberflächenbeschaffenheit wird durch Sichtprüfung
kontrolliert.
Typische Oberflächenfehler sind zum Beispiel Verfärbungen, Fließlinien,
Schlieren, Markierungen, Rillen, Einfallstellen, Glasfasereffekte und
Ausschwemmungen.
Das lichtmikroskopische Bild des Gefüges von Dünnschnitten aus
Spritzgussteilen ist vor allem bei den unverstärkten Marken ein wich-
tiges Qualitätskriterium. Damit können gestörte kristalline Strukturen
und andere Unregelmäßigkeiten im Inneren der Teile sichtbar gemacht
werden. Auf diese Weise kann die Qualität von Ultramid®-Formteilen
beurteilt werden und mögliche Fehlerursachen lassen sich so gegebe-
nenfalls aufdecken (vgl. Abb. 57).
Eine Gefügeprüfung ist bei der Festlegung der optimalen Verarbei-
tungsbedingungen zweckmäßig. Sie kann auch ein Element der lau-
fenden Qualitätssicherung sein.
Bei der Fertigung von hochwertigen technischen Teilen aus Ultramid®
ist eine planmäßige Qualitätskontrolle während der laufenden Fertigung
unerlässlich. Sie kann durch Stichproben, erforderlichenfalls auch an
sämtlichen Teilen, erfolgen. Rechnerunterstützte Messeinrichtungen
reduzieren den Arbeitsaufwand für die Messungen und erleichtern die
Dokumentation der durchgeführten Prüfungen.
lieferform und lagerung
Ultramid® wird als zylinder- oder linsenförmiges Granulat geliefert. Die
Schüttdichte beträgt ca. 0,7g /cm³. Die Produkte sind verarbeitungsfer-
tig getrocknet und feuchtigkeitsdicht verpackt. Standardverpackungen
sind der 25 kg-Spezialsack und der 1000 kg-Schüttgutbehälter (acht-
eckiger IBC = Intermediate Bulk Container aus Wellpappe mit Einstell-
sack). Nach Vereinbarung sind weitere Packmittel und der Versand in
Straßen- oder Bahnsilowagen möglich. Sämtliche Gebinde sind dicht
verschlossen und sollten nur unmittelbar vor dem Verarbeiten geöff-
net werden. Damit das einwandfrei trocken gelieferte Material keine
Luftfeuchtigkeit aufnehmen kann, müssen die Gebinde in trockenen
Räumen gelagert und nach der Entnahme von Teilmengen stets wieder
sorgfältig verschlossen werden.
In unbeschädigter Sackverpackung ist Ultramid® unbegrenzt lagerfähig.
Im IBC geliefertes Produkt kann erfahrungsgemäß ca. drei Monate
gelagert werden, ohne dass durch Feuchtigkeitsaufnahme die Verarbei-
tungseigenschaften beeinträchtigt werden. In kalten Räumen gelagerte
Gebinde sind vor dem Öffnen zu temperieren, damit sich auf dem Gra-
nulat kein Schwitzwasser niederschlägt.
Kristallstruktur-veränderungendurch den Formungs-und Erstarrungsprozess
Einfluss der Formgebungauf die Festigkeit
Werkstoff-Fehler
Äußere Einflüsse aufdas Fertigteil durchÜberbeanspruchung
Fehlernachweis beider Komplettierungund Nachbearbeitung
Abb 57: Beurteilungskriterien aus der lichtmikroskopischen
Untersuchung von Ultramid®-Fertigteilen
Allgemeine Hinweise
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Einfärbungen
Ultramid® wird ungefärbt und gefärbt geliefert. Ungefärbtes Ultramid®
hat eine weiß-opake Eigenfarbe. Gedeckt eingefärbt stehen einzelne
Marken in mehreren Sortimentsfarben und -tönungen zur Verfügung.
Ausnahmen: Die H- und W-stabilisierten Ultramid®-Marken sind nur
ungefärbt und schwarz lieferbar, weil ihre Eigenfarbe Bunteinfärbungen
mit definiertem Farbort nicht zulässt. Dies gilt auch für die Ultramid®
A3X2G…-Marken mit Brandschutzausrüstung und Ultramid® T (vgl.
Sortimentsübersicht: Einfärbung).
Ultramid® und Umwelt
Lagerung und TransportUnter normalen Bedingungen ist Ultramid® unbegrenzt lagerfähig.
Selbst bei erhöhter Temperatur, z. B. an Luft von 40 °C, auch unter
Einwirkung von Sonnenlicht und Witterungseinflüssen, treten keine Zer-
setzungsreaktionen auf (vgl. „Lieferform und Lagerung“ und „Verhalten
bei Bewitterung“).
Ultramid® ist kein gefährlicher Arbeitsstoff im Sinne der Gefahrstoffver-
ordnung vom 19.9.1994 und damit auch kein gefährliches Transportgut
(vgl. Sicherheitsdatenblatt Ultramid®).
Ultramid® ist in die Wassergefährdungsklasse WGK 0 eingestuft, das
heißt, Ultramid® gefährdet das Grundwasser nicht.
EntsorgungUnter Beachtung der behördlichen Vorschriften kann Ultramid® zusam-
men mit Hausmüll abgelagert oder verbrannt werden. Der Heizwert von
unverstärkten Marken beträgt 29000 bis 32000 kJ / kg (Hu nach DIN
51900).
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Stoßfängerabstützung
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Allgemeine Hinweise
Das Brennverhalten von Ultramid® ist im entsprechenden Abschnitt
eingehend beschrieben.
Bei der vollständigen Verbrennung von Ultramid® entstehen Kohlen-
dioxid, Wasser und Stickoxide. Bei der unvollständigen Verbrennung
bildet sich zusätzlich Kohlenmonoxid und Cyanwasserstoff. Daneben
enthalten die Brandgase Spuren unverbrannter Primärzersetzungs-
produkte, z. B. Kohlenwasserstoffe, stickstoffhaltige Verbindungen und
deren Oxidationsprodukte.
Die Toxizität der Brandgase wird in erster Linie durch den Gehalt an
Kohlenmonoxid bestimmt. Nach toxikologischen Untersuchungen sind
die im Temperaturbereich bis 400 °C entstehenden Zersetzungspro-
dukte weniger giftig als die von Holz. Bei höheren Temperaturen ist die
Toxizität vergleichbar.
VerwertungSortenreine Ultramid®-Abfälle, z. B. Mahlgut von Spritzgussteilen und
dergleichen, können wie Produktionsabfälle (vgl. „Wiederverarbeitung,
Verwertung von Abfällen“) – je nach Marke und Anforderungen – in
bestimmtem Umfang wieder dem Verarbeitungsprozess zugeführt
werden. Um fehlerfreie mahlguthaltige Spritzgussteile zu fertigen, muss
das Mahlgut rein und trocken sein (meist ist eine Trocknung erfor-
derlich, vgl. „Allgemeine Hinweise zur Verarbeitung: Vorbehandlung,
Trocknung“), außerdem darf bei der vorangegangenen Verarbeitung
keine thermische Schädigung aufgetreten sein. Der maximal zulässige
Mahlgutanteil sollte in Versuchen ermittelt werden. Er hängt von der
Ultramid®-Marke, der Art des Spritzteils und den Bauteilanforderungen
ab. Die Eigenschaften der Teile, z. B. die Schlagzähigkeit und die
mechanische Festigkeit, aber auch das Verarbeitungsverhalten wie das
Fließvermögen, die Schwindung und die Oberflächenqualität, können
bei bestimmten Marken schon durch einen geringen Mahlgutanteil
wesentlich beeinflusst werden.
Serviceleistungen
Unsere Kunden sind ständig auf der Suche nach Optimierungsmöglich-
keiten für ihre Prozesse. Da bis zu 80 % der Produktionskosten eines
Kunststoffteils auf das Material und die Verarbeitungsmaschinen entfal-
len, liegt hier ein wichtiger Schlüssel zum Erfolg. Die BASF hilft dabei,
die Prozessparameter und den Materialeinsatz zu optimieren und damit
die Herstellkosten so gering wie möglich zu erhalten.
Wesentliche Schwerpunkte des Leistungsumfanges stellen die com-
putergestützte Bauteilprüfung und Optimierung sowie die Schadensa-
nalyse dar. Unsere langjährige Erfahrung in Verbindung mit modernsten
Prüfverfahren gewährleistet einen bedeutenden Beitrag zur raschen
Lösung individueller Fragen.
Nähere Informationen erhalten Sie gerne bei unserem Ultraplaste-
Infopoint.
Schaltungsträger von Kromberg&Schubert
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Produktübersicht
Spritzgussmarken, unverstärkt
Charakteristische Merkmale Ultramid® B Ultramid® A Ultramid® T Ultramid® C Copolyamide
Leichtfließend, sehr rasch verarbeitbar, hohe Schlagzähigkeit (im normalfeuchten Zustand)
B3S
leichtfließend bis mittelviskos, rasch verarbeitbar, hohe Schlagzähigkeit schon im trockenen Zustand
A3K A4K
schlagzähmodifiziert, dadurch sehr hohe Schlagzähigkeit auch trocken und in der Kälte, rasch verarbeitbar
B3L A3Z
mit hoher Wärmealterungsbeständigkeit A3W A4H
mit sehr hoher Wärmeformbeständigkeit und hoher Wärmealterungsbeständigkeit
T KR 4350
mit Brandschutzausrüstung (UL 94 V-0) C3U
Trockenlaufwerkstoff mit verbessertem Gleitreibe- und Verschleißverhalten
A3R
Spritzgussmarken, verstärkt
Charakteristische Merkmale glasfaserverstärkt (10 % bis 50 %)
Ultramid® B Ultramid® A Ultramid® T Ultramid® C Copolyamide
Marken mit hoher Schlagzähigkeit, hoher Wärmealterungs-beständigkeit und günstigen elektrischen Eigenschaften
B35EG3, B3EG3…6 B3G8
A3EG5…10
zähmodifiziert, dadurch erhöhte Kerbschlagzähigkeit und Bruchfestigkeit
B3ZG3 B3ZG6 B3ZG8
T KR 4357 G6
mit sehr hoher Wärmealterungsbeständigkeit auch in heißen Schmierstoffen und günstigen elektrischen Eigenschaften
A3HG5…10
mit sehr hoher Wärmealterungsbeständigkeit B3WG5…10 A3WG3…10
mit sehr hoher Hydrolysebeständigkeit A3HG6HR
mit sehr hoher Wärmeform- und Wärmealterungsbeständigkeit T KR 4355 G5 T KR 4355 G7
mit Brandschutzausrüstung B3UG4 A3X2G5…10 T KR 4365 G5 C3UG4
mineralverstärkt (15 % bis 40 %)
Marken mit hoher Steifigkeit und Festigkeit; verzugsarm B3WM602
Marken mit mittlerer Steifigkeit, hoher Schlagzähigkeit; verzugsarm
B3M6
mit Brandschutzausrüstung B3UM4
mit Glasfasern und Mineral- oder Glaskugeln
Marken mit mittlerer Steifigkeit und Festigkeit; verzugsarm B3WGM24 BG40GM45HS B3GK24
A3WGM53
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Ultramid®-Nomenklatur
Die Handelsmarken Ultramid® sind einheitlich mit Buchstaben und
Zahlen gekennzeichnet, die Hinweise auf den chemischen Aufbau, die
Schmelzviskosität, die Stabilisierung, den Glasfasergehalt und das ver-
arbeitungstechnische Verhalten geben.
1. BuchstabePA-Klasseneinteilung
B = PA 6
A = PA 66
C = Copolyamid 66 / 6 (Schmelztemperatur 243 °C)
T = Copolyamid 6 / 6T (Schmelztemperatur 298 °C)
KR = Sonder- oder Versuchsprodukte
1. ZahlViskositätsklasse
3 = leichtfließend, niedrige Schmelzeviskosität, vornehmlich für den
Spritzguss (Ultramid® B3 ohne Zusätze und Verstärkungen,
jedoch nur für die Extrusion)
35 = niedrig- bis mittelviskos, für den Spritzguss und für die
Extrusion von Monofilen und Folien
4 = mittelviskos, für Spritzguss und Extrusion
2. oder 2. und 3. BuchstabeStabilisierungsart
E, K = stabilisiert, helle Eigenfarbe, erhöhte Wärmealterungs-, Wetter-
und Heißwasserbeständigkeit, elektrische Eigenschaften sind
nicht beeinträchtigt (vgl. Tabelle 2)
H = stabilisiert, erhöhte Wärmealterungs-, Heißwasser- und Wetter
beständigkeit, nur für technische Teile, elektrische Eigenschaften
sind nicht beeinträchtigt, braune Eigenfarbe (vgl. Tabelle 2)
W = stabilisiert, hohe Wärmealterungsbeständigkeit, nur ungefärbt
und schwarz lieferbar, bei hohen Anforderungen an die elek-
trischen Eigenschaften der Teile weniger geeignet (vgl. Tabelle 2)
Allgemeine Hinweise
Besondere Eigenschaften, Zusätze
HR = erhöhte Hydrolysebeständigkeit
L = schlagzähmodifiziert und stabilisiert, trockenschlagzäh,
leichtfließend, rasch verarbeitbar
R = PE-modifiziert und stabilisiert, für hochbelastbare veschleiß-
und geräuscharme Gleitlager
S = rasch verarbeitbar, sehr feinkörniges Kristallgefüge; für den
Spritzguss
U = mit Brandschutzausrüstung ohne roten Phosphor
X2 = mit rotem Phosphor als Brandschutzausrüstung
Z = schlagzähmodifiziert und stabilisiert mit sehr hoher
Kälteschlagzähigkeit (unverstärkte Marken) bzw. erhöhter
Schlagzähigkeit (verstärkte Marken)
Verstärkungsart
C (mit Zahl) = mit Kohlefaserverstärkung
G (mit Zahl) = mit Glasfaserverstärkung
K (mit Zahl) = mit Glaskugelverstärkung, stabilisiert
M (mit Zahl) = mit Mineralverstärkung, stabilisiert; Sonderprodukt:
M602 mit 30 % Spezialsilikat (erhöhte Steifigkeit)
Lieferbare Kombinationen mit Glasfaserverstärkung:
GM (Glasfasern / Mineral)
GK (Glasfasern / Glaskugeln)
2. bzw. 2. und 3. ZahlGehalt an Verstärkungsstoffen (Masseanteil)
2 = 10 %
3 = 15 %
4 = 20 %
5 = 25 %
6 = 30 %
7 = 35 %
8 = 40 %
10 = 50 %
Die Gehalte der Kombinationen von Glasfaserverstärkung (G) mit
Mineral (M) oder mit Glaskugeln (K) werden entsprechend durch
2 Zahlen gekennzeichnet, z. B.:
GM 53 = 25 % Glasfasern und 15 % Mineral, stabilisiert
GK 24 = 10 % Glasfasern und 20 % Glaskugeln, stabilisiert
Zusätze
G
2. und 3. Buchstabe
3
1. Zahl
B E 6
1. Buchstabe 2. oder
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Sachverzeichnis
Anfahren 32 Angussarten 37, 48 Angusslage 48Apparatebau 6 Ausformschrägen 36 Außenspiegel 42 Auswerfer 36 Automobilbau 4, 5Autositz 5
Barriereschnecken 34 Beanspruchung– langzeitige statische 16 – schwingende 16 Bedrucken 50Befestigungskappen 27 Behinderte Schwindung 45, 48, 49 Bewitterung 28 Biegefestigkeit 22 Bohrhammer 21 Brennverhalten – Allgemeine Hinweise 26 – Prüfungen 26
Chemische Beständigkeit 27
Dreizonenschnecke 34, 35 Durchgangswiderstand 25Durchschlagfestigkeit 24
Eigenschaften 10 ff Einfärbung 57Einfluss – von Angussanlage und Angussart 48– von Massetemperatur und Einspritzgeschwindigkeit 46– des Nachdrucks 46– der Wanddicke 48– der Werkzeugtemperatur 46Eingangskontrolle beim Verarbeiter 55 Einlegeteile 38 Einspritzgeschwindigkeit 46 Einzug 40 Elastizitätsmodul 11, 13Elastizitätsmodulbereiche 14 Elektrische Eigenschaften 24Elektromechanische Servolenkung mit Kunststoff-Zahnrad 33 Elektro- und Elektroniksektor 6, 7
BeispieleBeispiel 1
Ultramid® A4 H
A = PA 66
4 = Viskositätsklasse 4 (mittelviskos)
H = erhöhte Wärmestabilisierung
Beispiel 2
Ultramid® A3X2G10
A = PA 66
3 = Viskositätsklasse 3 (niedrigviskos,
für den Spritzguss)
X2 = Brandschutzausrüstung
(phosphorhaltig)
G10 = 50 % Glasfasern
Energiereiche Strahlung 28, 29 Energietechnik 6 Entformung 44 Entgasungsschnecken 34 Entsorgung 57
Feinwerktechnik 6 Feuchtigkeitsgehalt 12, 24 Fließverhalten 42, 43 Fördertechnik 6 Freie Schwindung 45
Gehäuseteil 8Glasfaserverstärktes Ultramid® 11, 17, 18, 25 Gleichgewichtsfeuchtigkeitsgehalt 23, 53 Gleitreibungszahl 19 Gleitverschleißverhalten 18
Haushalt 8 Heißprägen 50
Installationstechnik 8 ff Isochrone Spannungs-Dehnungs-Linien 17
Kälteschlagzähigkeit 14Kavitation 18Konditionierdauer 53 Konditionieren 52, 53 Kühlwasser-Durchfluss 8
Lackieren 51 Lagerung 56, 57Lagerungsdauer beim Konditionieren 52 Längenausdehnung 19Laserbeschriftung 50 Lebensmittelrechtliche Bestimmungen 54 Leistungsschalter 6 Lichtmaschinenkappe 5Lieferform 56 LKW-Motorölwanne 19 Lufteinlasskanal 53Lüfterrad 53
Markisenbefestigung 9Maschinenbau 6 Maschinendüse 36 Maßänderung 48 Maßhaltigkeit 22 Massetemperaturen 38, 46
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® = reg. Marke der BASF Aktiengesellschaft®* = reg. Marke der Elastogran GmbH®** = reg. Marke der BASF Corporation
TM = Marke der BASF AktiengesellschaftTM* = Marke der Elastogran GmbH
Autofroth®* Polyurethan-System PUR
Basotect® Melaminharz-Schaumstoff MF
Capron® Polyamid PA
Cellasto®* Bauteile aus mikrozelligen PUR-Elastomeren PUR
CeoDS®* Mehrteilige Modullösung aus einzelnen Cellasto-Elementen PUR
Colorflexx ® Service zur Selbsteinfärbung von Polystyrol und ABS
CosyPUR®* Polyurethan-Formweichschaumsystem PUR
Ecoflex ® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester
Ecovio® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester auf Basis nachwachsender Rohstoffe
Elastan®* Systeme für Sportplatzbeläge PUR
Elastoclear ®* Polyurethan-System PUR
Elastocoat ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocoast ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocore®* Polyurethan-Gießsystem PUR
Elastoflex ®* Polyurethan-Weichschaumsysteme PUR
Elastofoam®* Polyurethan-Weichintegralschaumsysteme PUR
Elastollan®* Thermoplastische Polyurethan-Elastomere PUR
Elastolit ®* Polyurethan-Hartintegralschaum- und RIM-Systeme PUR
Elastonat ®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastopan®* Polyurethan-Schuhschaumsysteme PUR
Elastopir ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastopor ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastoskin®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastospray ®* Polyurethan-Sprühsystem PUR
Elasturan®* Systeme für kalthärtende Gießelastomere PUR
Lupranat ®* Isocyanate PUR
Lupranol®* Polyetherpolyole PUR
Lupranol®* Balance Polyetherpolyole PUR
Lupraphen®* Polyesterpolyole PUR
Luran® Styrol /Acrylnitril-Copolymer SAN
Luran® S Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff ASA
Luran® SC Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff und Polycarbonat ASA + PC
Miramid® Polyamid PA 6, PA 66
Neopolen® E Polyethylen-Schaumstoff EPE
Neopolen® P Polypropylen-Schaumstoff EPP
Neopor ® Expandierbares Polystyrol EPS
Palusol® Alkalisilikat
PERMASKIN® System zur Beschichtung von Bauteilen
Peripor ® Expandierbares Polystyrol EPS
PlasticsPortalTM E-Business- und Informationsplattform für BASF-Kunststoffe
Pluracol®** Polyetherpolyole PUR
Polystyrol, schlagfest Polystyrol HIPS PS-I
Polystyrol, Standard Polystyrol GPPS PS
SPSTM* Stahl-Polyurethan-Stahl-Sandwich PUR
Styrodur ® C Extrudierter Polystyrol-Hartschaumstoff XPS
Styroflex ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styrolux ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styropor ® Expandierbares Polystyrol PS-E
Terblend® N Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff und Polyamid ABS + PA
Terluran® Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff ABS
Terluran® HH Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff, hochtemperaturbeständig ABS
Terlux ® Methylmethacrylat /Acrylnitril / Butadien / Styrol-Polymer MABS
Ultradur ® Polybutylenterephthalat PBT, (PBT+ ASA)
Ultraform® Polyoxymethylen POM
Ultramid® Polyamid PA 6, 66, 6 / 66, 6 / 6T
Ultrason® E Polyethersulfon PESU
Ultrason® S Polysulfon PSU
Allgemeine Hinweise
Schweißverfahren 51 Schwindung 44 - 49 Schwingfestigkeit 16 - 18 Selbsteinfärben 32 Serviceleistungen 58 Sicherheitshinweise 54 Sicherheitsvorkehrungen bei der Verarbeitung 54 Sicherungskasten 45 Snowboard-Bindung 49 Sortimentsbeschreibung 10 Spanabhebende Bearbeitung 50 Spannrollen 20 Spannungsdehnungs-Diagramme 15 Spezifischer Durchgangswiderstand 25 Spirallänge 42, 43 Spritzgießen 34 – mit Gas-Innendruck (GID) 34 – mit Wasserinjektionstechnik 34 Spritzgießverarbeitung 38, 41 Spritzgießwerkzeug 36 Stabilisierte Marken 21 Stangenanguss-Dimensionierung 37 Staudruck 40 Stecker 6, 12, 14 Steckverbinder 7, 43 Stoßfängerabstützung 5, 28, 57Strahlverschleiß 18 Streckspannung 11, 12
Temperatureinwirkung 20, 21 Testkästchen 44 Thermische Eigenschaften 18 Thermostabilität der Schmelze 30 Tempern 52 Transport 57 Trocknung 32Tropfenschlag und Kavitation 18 Typische Anwendungsbeispiele im Fahrzeugbau 4
Ultramid®-Marken 10Umwelt 57 Unterbrechen 32
Verarbeitung 30 ffVerarbeitungsschwindung 39 Verarbeitungstechnische Eigenschaften 30 Verarbeitungstemperatur 38, 39 Verarbeitungsverhalten 40 Verbindungsmethoden 50 Verhalten – bei langzeitiger statischer Beanspruchung 16 – bei schwingender Beanspruchung 16 – gegenüber Chemikalien 27 – bei Temperatureinwirkung 20 – bei Bewitterung 28 – gegen energiereiche Strahlung 28 Verschleißintensität 19 Verschleißschutz 36 Verschleißverhalten 18 Verträglichkeit 32 Verweilzeit 39 ffVerwertung 58 Verwertung von Abfällen 33 Verzug 49 Viskosimetrische Daten 29 Viskosität 30, 31 Vorbehandlung 32
Wanddicke 48 Wärmeinhalt 31 Wärmetechnische Eigenschaften 30 Wärmealterungsbeständigkeit 20, 21 – in Lösungsmitteln, Kühlflüssigkeiten, Schmierstoffen 22 Wasseraufnahme 22, 23Werkzeugentlüftung 37 Werkzeugfüllung 42 Werkzeuggestaltung 36 Werkzeugtemperierkanäle 38 Werkzeugtemperiergeräte 38 Werkzeugtemperaturen 38, 46 Wiederverarbeitung 33
Zollstock 9 Zugfestigkeit 12 Zylindertemperaturen (Spritzguss) 38
Materialwechsel 32Mechanische Eigenschaften 12 Merkmale 10 Metallisieren 51Mineralverstärktes Ultramid® 11 Molekulare Daten 29 Motorabdeckung 5
Nachdruck 46 Nachschwindung 44, 48 Nadelverschlussdüse 37Nd:YAG-Laser 51 Nomenklatur 60
Online lackierbare Karosserieteile 25
Plastifiziereinheit 34 Praktische Konditionierverfahren 52 Produktgruppen 10 Produktübersicht 59Prüfverfahren für die Eingangskontrolle 55
Qualitätskriterien 56Qualitätsmanagement 54 Qualitätssicherung 55 ff Qualitätssicherung im Verarbeitungsbetrieb 55
Reibungs- und Verschleißverhalten 18 Reihenklemme 7Rundstecker 14Rückstromsperre 35
Sanitärserie (HEWI) 9Sanitärtechnik 8, 9 Saugrohr 54Schädigungsarbeit W50 15 Schaltungsträger 58 Schlagzähigkeit 14, 15, 22 Schmelzeviskosität 30 Schmelz- und Erstarrungsverhalten 30 Schneckendrehzahl 40 Schneckengangtiefe 35Schneckenspitze 35 Schubmodul 12, 13
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® = reg. Marke der BASF Aktiengesellschaft®* = reg. Marke der Elastogran GmbH®** = reg. Marke der BASF Corporation
TM = Marke der BASF AktiengesellschaftTM* = Marke der Elastogran GmbH
Autofroth®* Polyurethan-System PUR
Basotect® Melaminharz-Schaumstoff MF
Capron® Polyamid PA
Cellasto®* Bauteile aus mikrozelligen PUR-Elastomeren PUR
CeoDS®* Mehrteilige Modullösung aus einzelnen Cellasto-Elementen PUR
Colorflexx ® Service zur Selbsteinfärbung von Polystyrol und ABS
CosyPUR®* Polyurethan-Formweichschaumsystem PUR
Ecoflex ® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester
Ecovio® Biologisch abbaubarer Kunststoff / Polyester auf Basis nachwachsender Rohstoffe
Elastan®* Systeme für Sportplatzbeläge PUR
Elastoclear ®* Polyurethan-System PUR
Elastocoat ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocoast ®* Beschichtungs- und Vergussmassen PUR
Elastocore®* Polyurethan-Gießsystem PUR
Elastoflex ®* Polyurethan-Weichschaumsysteme PUR
Elastofoam®* Polyurethan-Weichintegralschaumsysteme PUR
Elastollan®* Thermoplastische Polyurethan-Elastomere PUR
Elastolit ®* Polyurethan-Hartintegralschaum- und RIM-Systeme PUR
Elastonat ®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastopan®* Polyurethan-Schuhschaumsysteme PUR
Elastopir ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastopor ®* Polyurethan-Hartschaumsysteme PUR
Elastoskin®* Polyurethan-Weichintegralsysteme PUR
Elastospray ®* Polyurethan-Sprühsystem PUR
Elasturan®* Systeme für kalthärtende Gießelastomere PUR
Lupranat ®* Isocyanate PUR
Lupranol®* Polyetherpolyole PUR
Lupranol®* Balance Polyetherpolyole PUR
Lupraphen®* Polyesterpolyole PUR
Luran® Styrol /Acrylnitril-Copolymer SAN
Luran® S Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff ASA
Luran® SC Acrylnitril-Styrol-Acrylat Kunststoff und Polycarbonat ASA + PC
Miramid® Polyamid PA 6, PA 66
Neopolen® E Polyethylen-Schaumstoff EPE
Neopolen® P Polypropylen-Schaumstoff EPP
Neopor ® Expandierbares Polystyrol EPS
Palusol® Alkalisilikat
PERMASKIN® System zur Beschichtung von Bauteilen
Peripor ® Expandierbares Polystyrol EPS
PlasticsPortalTM E-Business- und Informationsplattform für BASF-Kunststoffe
Pluracol®** Polyetherpolyole PUR
Polystyrol, schlagfest Polystyrol HIPS PS-I
Polystyrol, Standard Polystyrol GPPS PS
SPSTM* Stahl-Polyurethan-Stahl-Sandwich PUR
Styrodur ® C Extrudierter Polystyrol-Hartschaumstoff XPS
Styroflex ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styrolux ® Styrol / Butadien-Blockcopolymer SB
Styropor ® Expandierbares Polystyrol PS-E
Terblend® N Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff und Polyamid ABS + PA
Terluran® Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff ABS
Terluran® HH Acrylnitril-Butadien-Styrol Kunststoff, hochtemperaturbeständig ABS
Terlux ® Methylmethacrylat /Acrylnitril / Butadien / Styrol-Polymer MABS
Ultradur ® Polybutylenterephthalat PBT, (PBT+ ASA)
Ultraform® Polyoxymethylen POM
Ultramid® Polyamid PA 6, 66, 6 / 66, 6 / 6T
Ultrason® E Polyethersulfon PESU
Ultrason® S Polysulfon PSU
Zur BeachtungDie Angaben in dieser Druckschrift basieren
auf unseren derzeitigen Kenntnissen und
Erfahrungen. Sie befreien den Verarbeiter
wegen der Fülle möglicher Einflüsse bei Ver-
arbeitung und Anwendung unseres Produktes
nicht von eigenen Prüfungen und Versuchen.
Eine Garantie bestimmter Eigenschaften oder
die Eignung des Produktes für einen konkreten
Einsatzzweck kann aus unseren Angaben nicht
abgeleitet werden. Alle hierin vorliegenden
Beschreibungen, Zeichnungen, Fotografien,
Daten, Verhältnisse, Gewichte u. ä. können sich
ohne Vorankündigung ändern und stellen nicht
die vertraglich vereinbarte Beschaffenheit des
Produktes dar. Etwaige Schutzrechte sowie
bestehende Gesetze und Bestimmungen sind
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Verantwortung zu beachten. (September 2007)
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![Überzeugt immer – Advanced T1000 - BASF...10 0 0 5001.000 1.500 2.0003.000 2.500 160 C 180 C 200 C Zugfestigkeit [MPa] 300 250 200 150 100 50 PA 66 GF50 Ultramid® Advanced T1000](https://img.pdfslide.org/doc/110x75/5f0f6e297e708231d4441f65/oeberzeugt-immer-a-advanced-t1000-basf-10-0-0-5001000-1500-20003000.jpg)
