Lokální řešení pro globální průmysl

DuPont Automotive stále posiluje své tradiční pozice v Evropě a v Americe o mnoho nových poboček v regionech mimořádného růstu. Dva nové výrobní závody v Singapuru – jeden na výkonný polyamid Zytel HTN (zahájí výrobu v roce 2009) a druhý na Vespel® součásti a polotovary (zahájení výroby v roce 2007), nové výrobní linky ve stávajících závodech v Číně, rozšíření kapacit a nové zkušební laboratoře v indické Savli, nové středisko designu v Indii a konečně středisko s laboratoří pro automobilové laky v Japonsku. Nedávno otevřené vědecko-výzkumné středisko v Šanghaji disponuje rozsáhlým vybavením pro zkoušky materiálů a služby v oboru CAD a CAE. Stále rostoucí význam mají dodavatelé prvního vybavení, dnes mají 50% podíl se stále narůstající tendencí. Dodavatelé jsou nositelem významných inovací a významně spolurozhodují o tom, kam bude automobilová technika v příštích pěti až deseti letech směřovat. Proto DuPont spolupracuje s dodavateli původního vybavení. Nabízí jim rozsáhlou paletu technických materiálů, inovativní konstrukce i výrobu s nízkými náklady. Ohleduplnost k životnímu prostředí dnes patří ke klíčovým vlastnostem v automobilovém průmyslu. Důvodem jsou zákonná opatření a nepřímo také rostoucí ceny paliva. Evropa a Japonsko vedou v trendech k dieselmotorům, které přes zvyšující se výkony spalují méně paliva než benzínové motory. Dnes je např. až 60 % nových vozů VW a 50 % osobních vozů Mercedes- Benz vybaveno dieselmotory. V USA je tento vývoj v počátcích. DuPont je dobře připraven – k tomu některé příklady. SACÍ POTRUBÍ HORKOVZDUŠNÝCH TURBODIESELŮ ZE ZYTELU HTN Při současném působení horka, chemikálií a mechanického zatížení nemusíme nutně používat kovy nebo výkonné plasty. V mnoha případech můžeme používat speciální polyamidy jako je Zytel HTN od DuPonta. Poskytuje cenově výhodné řešení, kombinující stabilitu za vysokých teplot a v agresivních médiích s pevností a stabilitou rozměrů. Příkladem je sací potrubí MANNHUMMEL osmiválcových dieselmotorů Audi A8 – vysoce výkonný součást ze speciálního polyamidu Zytel HTN. Důležitým faktorem inovačního úsilí je úspora hmotnosti a nákladů. Dnes stále více přejímají termoplasty funkce dříve vyhrazené kovovým součástem. Mohou se uplatnit také v řadě dalších průmyslových odvětví. U sacího potrubí je požadována rozměrová stabilita a stálost mechanických vlastností, dlouhodobá odolnost vůči agresivním plynům a médiím (palivům, mazivům, zplodinám hoření, slané vodě), integrace diverzních funkcí a cenově výhodná výroba i montáž. Právě proto zvolil výrobce MANNHUMMEL pro sací potrubí ze Zytel HTN. U 4,2 l – V8 – dieselmotoru Audi A8 vzrostly teplotní požadavky až na 250 °C. Zpětné vedení výfukových plynů je intenzivnější a navíc je zaveden partikulární filtr výfukových plynů (produkty spalování sazí a součásti turbodmychadlem komprimovaného čerstvého vzduchu). Sací potrubí V6-TDI-motoru je ze Zytelu HTN 51G35HSL. Zvolen byl ve spolupráci s výrobcem DuPont. Jedná se o částečně aromatický 35 váhovými procenty skelných vláken zesílený, tepelně stabilizovaný, speciální polyamid, vyznačující se zvlášť vysokým bodem tavení (310 °C) a mimořádně vysokou teplotní tvarovou stabilitou. Molekulární struktura je stabilní a pevnost součásti zůstává zachována i při vyskytujících se špičkových teplotách. Současně je tento technický materiál cenově výhodný. Odolnost vůči agresivním plynným složkám, především kyselině siřičité, při tom odpovídá dosavadním oborovým standardům PA66 a je rovněž dostatečná pro provoz s bionaftou. Moderní sací potrubí jsou komplexní konstrukcí zabezpečující čtyři válce vždy dvěma vstupními a výstupními ventily. Plní funkci přívodu od sběračů, přes kompresi v turbodmychadlech a rozbočování do osmi kanálů (vždy dva k jednomu válci), tangenciální napájení válců proudem vzduchu, který optimálně rozviřuje palivo ve spalovací komoře. Přívody ke každému druhému kanálu, spirálnímu kanálu, jsou při nízkých výkonových požadavcích uzavřeny klapkou. Při stoupající zátěži se klapka elektronickým řízením otevírá – servomotor otáčí klapkovou hřídelí. Pouzdra a mezipříruby – obě hlavní součásti vstřikuje MANN-HUMMEL samostatně, aby se daly snadno vytvarovat. Obě jsou potom svařeny třením. Tak vzniká vysoce zatížitelné spojení bez netěsností a s dokonalou bezpečností při plnícím tlaku. Vysoká povrchová kvalita minimalizuje ztráty prouděním ve spirálním i ovládacím kanálu. Následně jsou samostatně z polyamidu zhotovena dvoudílná uložení spínací hřídele s posuvným nastavením. Pak jsou osazovány poloosy s ostříkanými klapkami s pevným umístěním na hřídeli. Obě hotové poloosy jsou prostřednictvím nastříkané spojky spojeny, fixovány elastomerovým těsněném a současně předepnuty. Zákazníci DuPonta mohou od počátku spolupracovat s odborníky aplikačního technického centra ve švýcarském Meyrinu u Ženevy. Podpora je poskytována při výběru a případné optimalizaci materiálu, simulaci zatížení a při zkouškách součástek až po porovnání s prvními sériovými součástmi. MANN-HUMMEL využil nabídku rozsáhlých simulačních výpočtů pro ověření funkčnosti již v počáteční vývojové fázi. Jednalo se zejména o těsnost v místech rozhraní a za nepříznivých kombinací tlaku, teplot a otáček motoru. Moderní termoplasty dnes mohou plnit mimořádně náročné úkoly. Další vývoj těchto plastů udržuje krok s rostoucími požadavky průmyslu vyplývající dnes především z miniaturizace a zvyšující se výkonnosti. Zytel HTN nabízený v nejrůznějších variantách pokrývá již dnes široké spektrum požadavků. To se týká vysoké tuhosti a pevnosti (Zytel HTN 51), max. stability vůči chemikáliím, vlhkosti a teplotám (Zytel HTN 52) až po zvýšenou rázovou houževnatost (Zytel HTN 54). U průmyslových produktů a spotřebního zboží sahají aplikace od součástí pro zásobování horkou vodou přes díly domovních spotřebičů a přístrojů pro domácnost, skříní převodovek, horkovzdušných ventilátorů až po izolační rámy skel. Typickými aplikacemi v elektrotechnice a elektronice jsou konektory stabilní při vysokých teplotách, pouzdra vysokonapěťových prvků, izolátory, spínače apod. V konstrukci automobilů se mj. Zytel HTN uplatňuje pro rezonátory, kryty termostatů, chlazení motoru,v rozvodech paliva, konektory, v zapalovacích soustavách a u sacích potrubí. Rozhodující jsou hmotnostní a nákladové výhody. Sací potrubí ze Zytelu HTN váží jen polovinu toho co příslušná kovová součást při nákladově výhodné výrobě a prokazatelné spolehlivosti v dlouhodobém provozu. VODIVÝ DELRIN V NOVÉM VW PASSAT Chrániče plnicího hrdla palivové nádrže nového VW Passat vyvinula společnost Visteon Corporation z polyacetalu Delrin 300 ATB splňujícího požadavky návrhu směrnice Society of Automotive Engineers na elektrickou vodivost technických materiálů. Dříve bylo hrdlo nádrže kompletně zhotoveno z kovu. Stále častěji jsou součásti palivového systému automobilů zhotovovány z plastů, které jsou obecně dobrými izolátory a náchylné k elektrostatickému nabíjení, např. při čerpání paliva. Není-li náboj odváděn, mohou vznikat jiskry a uvolňovat se mírné výbuchy paliva. Nápravou mohou být plasty s přísadou grafitu nebo uhlíkových vláken, jako je nový polyacetal Delrin 100 AS a 300 ATB. Chrániče umožňují spolehlivou aretaci režimu Go-Stop při čerpání a naplnění nádrže. Musí zabránit zpětnému vzpěnění paliva a především přerušení čerpání. Zvolený materiál musí vykazovat vysokou rázovou houževnatost proti poškození čerpací pistole. Zvolený Delrin 300 ATB je vysoce rázově houževnatý, vodivě modifikovaný typ polyacetalu. Zůstává rázově houževnatý a odolný proti častému, krátkodobému styku s kapalnými palivy a dlouhodobému kontaktu s parami paliva. Kromě toho je dobře vodivý a vyniká stálostí rozměrů (isotropní kmitání) a hodí se jako náhrada kovů. DuPont se podílel na volbě materiálu, podporoval vývoj a laboratorní zkoušky odolnosti, pomáhal při výrobě prototypů, volbě vhodných nástrojů i při jejich dimenzování. DuPont se podílel i na optimalizaci výrobního procesu zajišťovaného GEIGERtechnik- Gruppe. Oba podniky již dříve těsně spolupracovaly, např. při výrobě palivových čerpadel a nádrží. Delrin 100 AS zesílený uhlíkovými vlákny a grafitem kombinuje vysokou tuhost a pevnost s dobrou povrchovou a objemovou vodivostí. Jeho tuhost je více než 4krát větší a jeho pevnost více než 2krát tak vysoká než u standardních typů Delrinu (viz tabulka). Delrin 100 AS je ideální pro elektronické součástky (zapalovací a spínací aplikace). Delrin zesílený uhlíkovými vlákny 300 AS se hodí pro prvky a součásti stýkající se s palivem. Delrin 300 AS má 3krát vyšší tuhost než standardní typy Delrinu a velmi dobrou odolnost vůči palivům i vyhovující elektrickou vodivost. OLEJOVÉ SACÍ POTRUBÍ V PŘEVODOVKÁCH VW V perspektivních převodovkách VW vede sací potrubí z polyamidu Zytel odolného horkému oleji olej od filtru k řídicímu přístroji, který kontroluje funkci automatické převodovky. Při jeho výrobě kombinuje dodavatel IBS Filtran vstřikové lití s laserovým provařením. To usnadňuje vyjímání z formy a zabraňuje odlučování částic, které by mohly znečišťovat olej. Potrubí se přesně hodí do stísněného prostoru při teplotách -40 °C a při +140 °C. Zvolený Zytel 70G- 30HSLR s 30 váhovými % skelných vláken umožňuje tenkostěnné řešení a tím i nízkou hmotnost při současné vysoké pevnosti. Při vysokých teplotách a podtlaku stejně jako při rázech a vibracích jsou deformace minimální. Předřazený sací filtr tak pracuje optimálně a kolize s těsně sousedícími součástmi jsou vyloučeny. Pro výrobu bylo zvoleno vstřikové lití v kombinaci se svařováním laserem. Vyhovující řešení potrubí vzniklo kombinací Zytelu 70G30HSLR – laser absorbující varianty a koncových krytů ze základního typu Zytel. Svarový spoj je extrémně úzký a při tom spolehlivý, vzduchotěsný a olejotěsný. Povrchy ve stálém kontaktu s olejem zůstávají neovlivněny. Žádné plastové částice se nemohou dostat do proudu filtrovaného oleje. Laserové svařování umožňuje rovněž optimální kombinaci nákladové výhodnosti a bezpečnosti. U Zytelu jsou k dispozici typy pro laser transparentní i laser absorbující varianty v různém zabarvení. /an/