Komponenten + Systeme Werkstoffe ▲ 09/2005 Anwenderbericht Kunststoff ersetzt Stahl Ölmessstab-Führungsrohr aus Zytel PA Führungsrohre für Ölmessstäbe aus Kunststoff sind nicht nur leichter als die entsprechende Stahlkonstruktion, sie sind auch korrosionsbeständiger und lassen sich preiswerter herstellen. von Dr. Barbara Wantzen zen. Ferner besitzt das Rohr sowohl innen wie außen eine hohe Oberflächenqualität, so dass keine Nachbearbeitung erforderlich ist. Diesen Beitrag können Sie sich im Internet unter www.konstruktion.de downloaden Ölmessstab-Führungsrohre aus Zytel PA für 2-LiterDiesel-Motoren von BMW. ▲ ▲ ▲ Derzeit bestehen Führungsrohre für Ölmessstäbe in Fahrzeugen meist aus Stahl. Doch ihre Herstellung ist aufwändig. Die Rohre müssen gerichtet und durch einen Lack vor Korrosion geschützt werden. Außerdem müssen die Laschen, mit denen das Führungsrohr am Motor befestigt wird, nachträglich angeschweißt werden. Seit kurzem setzt nun BMW in seinen 2-Liter-Dieselmotoren ein neues Führungsrohr aus Kunststoff ein. Es besteht aus einem Zytel Polyamid 66 der Firma DuPont. Dieser Kunststoff eignet sich besonders für den Einsatz im Motor, da er gute Beständigkeit gegen aggressiven Medien und gleichzeitig gute Hitzebeständigkeit, hohe Steifigkeit und gute Verschleißeigenschaften besitzt. Der Anwender Wasser macht`s möglich ” Dreidimensionale Kunststoffrohre wie das ÖlmessstabFührungsrohr ließen sich bislang nicht wirtschaftlich herstellen. Erst mit Hilfe der so genannten Wasserinjektionstechnik konnten wir das Kunststoffrohr realisieren.“ Rudolf Gattringer, Leiter Verfahrensu. Werkzeugtechnik bei Schneegans Webguide www.dupont.com DuPont www.schneegans.com Schneegans Silicon Direkter Zugriff unter www.konstruktion.de Code eintragen und go drücken ke3427 ▲ ▲ ▲ Herstellung in einem Schritt Das neue Führungsrohr ist eine VollkunststoffKonstruktion, das bedeutet: auch die Befestigungselemente zum Motor und zur Ölwanne bestehen aus Polyamid. Es handelt sich hier um eine integrierte Bauweise, so dass die Herstellung in einem Schritt erfolgen kann. „Dreidimensionale Kunststoffrohre dieser Art ließen sich bisher nicht wirtschaftlich fertigen, weil die Kerne nicht auf herkömmliche Art gezogen werden können“, erklärt Rudolf Gattringer, Leiter Verfahrens- und Werkzeug- technik der Schneegans Silicon GmbH, im österreichischen Losenstein, und fährt fort: „Erst mit Hilfe eines neuen Herstellungsverfahrens, der so genannten Wasserinjektionstechnik, konnten wir das Kunststoff-Führungsrohr realisieren.“ Die Wasserinjektionstechnik ist ein innovatives Spritzgießverfahren. Die Techniker von Schneegans haben nun auf der Basis dieses Verfahrens gemeinsam mit BMW und anderen kompetenten Partnern das neue Ölmessstab-Führungsrohr konstruiert und zur Marktreife gebracht. Beim Wasserinjektionsspritzgießen wird der geschmolzene Kunststoff in ein entsprechendes Werkzeug gefüllt. Wenn er an den kalten Werkzeugwänden zu erstarren beginnt, wird Wasser in das Werkzeug gefüllt und damit eine Druck aufgebaut, der den noch flüssigen Kunststoff aus dem Kern der Form in eine Nebenkavität drückt und so die Innenkontur des Bauteiles formt. Um nun mit dieser Technik dreidimensional geformte Rohre herstellen zu können, mussten die Chemiker von DuPont das Fließverhalten des Polyamids den Anforderungen des Verfahrens anpassen. Die neuen Führungsrohre zeichnen sich durch eine gleichmäßige Wanddicke über die gesamte Länge aus. Dabei halten sich Verzug aber auch Maßabweichungen in engen Gren- Dreidimensionale Konstruktionen Die Vorteile gegenüber der konventionellen Variante aus Stahl: das Rohr lässt sich leichter montieren, ist preiswerter in der Herstellung und hat obendrein ein bis zu 50 Prozent geringeres Gewicht. „Dank der Korrosionsfreiheit der Führungsrohre kommt es auch nach langjährigem Gebrauch nicht mehr zum Festsitzen der O-Ringe im Trichterbereich“ betont Rudolf Gattringer. Neben den Ölmessstab-Führungsrohren lassen sich so auch andere lange dreidimensional geformte Konstruktionen realisieren. Um ein Beispiel zu nennen: gekrümmte Kühlwasserrohre für den Motorraum oder Kupplungsfußpedale. 82
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