Несколько историй успеха, основанных на высокоэффективных материалах

Примеров великое множество, из них мы выбрали три разных случая: более жесткий термопластичный композит, уникальный трибологический полимер, некоторые масло- и жаростойкие каучуки.

Долговечные элементы стыковочных модулей и защитные покрытия днища на основе более прочных термопластмасс, армированных стеклянным матом: GMTex производит гибкие элементы стыковочных модулей для роскошных купе S-класса и защитные покрытия днища для роскошных просторных внедорожников, новейшего Mercedes-Benz M-класса: история успеха компаний Quadrant Group, Mercedes-Benz, ISE (Innomotive Systems Europe) и Rieter Automotive

GMTex™, армированный сеткой термопластичный композит, прочнее и жестче, чем прежние продукты GMT, которые производились из рубленых прядей стекловолокна в полипропиленовой матрице, потому что он дополнительно содержит высокопрочную сетку, сделанную из смешанного стекловолокна и полипропиленовых волокон. Таким образом повышается устойчивость против динамической усталости, вибраций и ударов. Использовав несколько решений – только металл, GMT, гибриды металл/GMT – GMTex предлагает фактически наилучший компромисс между механическими свойствами и индуцированной прочностью, стойкостью против коррозии, расходами на обработку, низким весом, соотношением качества и стоимости, благодаря которому он становится материалом высшей категории для производства элементов стыковочных модулей, которые проектируются для новейшего купе Mercedes S-класса и защитных покрытий днища для роскошных просторных внедорожников, the Mercedes-Benz M-класса.

После многих лет работы и бесчисленных попыток, сегодня уровень прочности, предлагаемый полиимидом, позволяет повысить гибкость Бесступенчатой коробки передач (CVT): история успеха компаний ZF Friedrichshafen AG и DuPont™

Бесступенчатые автоматические приводы VT1F производства ZF Friedrichshafen AG удалось сделать гибкими благодаря уплотнительным кольцам с высокой износостойкостью и низким трением, которые производятся из полиимида DuPont™ Vespel® SP.

Одно кольцо устанавливается на приводной вал, а другое на приводной вал вариатора. Они наглухо изолируют масло при различных давлениях до 55 бар, и частотах вращения до 12 000 оборотов в минуту. Крепежная лапка на внутреннем диаметре каждого кольца предотвращает относительные перемещения между чувствительным к износу алюминиевым кожухом и кольцами. Это позволяет кольцу с легкостью скользить над валом и внутрь выемки, которая должна держать его; внутри выемки кольцо плотно встает на место при помощи замка «snap-fit». Это происходит благодаря высокой эластичности Vespel®. При прогреве привода стыковое соединение остается слегка открытым, поэтому расширяющийся воздух может выходить; после этого проем закрывается, и оно нагревается, создавая максимальное уплотняющее усилие.

При наличии Vespel® SP можно точно задавать температуру закрывания проема, а кольцо можно спроектировать таким образом, что будет оставлять некоторую остаточную утечку, чтобы оставлять постоянную смазывающую пленку между кольцом и сопряженными поверхностями, или чтобы смазка могла дойти до опорной поверхности позади кольца. Полиимиды DuPont Vespel® SP можно использовать в диапазоне от очень низких до очень высоких температур: до примерно 290°C при непрерывном использовании, и примерно 480°C на короткие периоды. Для всех видов материала характерна очень хорошая устойчивость против износа, при наличии или в отсутствие смазки. Производители автоматических приводов по всему миру предпочитают наполненные графитом Vespel® SP-21 и SP-22 для изготовления уплотнительных колец и прокладок. Вариатор является самым важным компонентом в приводах с задающей тон Бесступенчатой коробкой передач (CVT). В приводах такого типа можно постоянно изменять передаточное число.

Долговечные масло- и жаростойкие уплотнители производятся благодаря наличию фторэластомеров

Первоначально маслостойкие уплотнители были основаны на нитриловом каучуке (NBR), температура непрерывного использования составляла 100°C. Рост требований в отношении более высоких рабочих температур в автомобилях, авиации, промышленности и других областях способствует разработке более стойких, но при этом и более дорогостоящих каучуков. Таблица 1 отображает некоторые из возможностей, в том числе промежуточный рабочий материал, который производится непосредственно из нитрилового каучука, HNBR (гидрированный NBR), а также два семейства высшей категории, фторсиликоны (FSi) и фторуглероды (FKM). Другие промежуточные каучуки позволяют решать различные проблемы и прокладывать мосты между нитрилом, фторсиликонами и фторуглеродами.

Таблица 1: Примеры сдвига материала для масло- и жаростойких уплотнителей