Ultramid (PA) - Broschüre (Europa) - BASF Plastics Portal

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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 Verschleißverhalten
Die glatte, zähharte Oberfläche, die kristalline Struktur, die hohe Wärmebeständigkeit
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 Parametern
abhängen, z. B. von der Werkstoffpaarung, der Oberflächenbeschaffenheit,
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 Oberflächenrauhigkeit
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 Flüssigkeitsströmen
mitgeführte körnige Feststoffe, sind z. B. Lüfter oder Kfz-Spoiler
ausgesetzt. Das günstige elastische Verhalten von Ultramid ® führt zu
einer hohen Widerstandsfähigkeit.
Spannung [MPa]
180
160
140
120
100
80
60
Temperatur 90°C
1 = A3WG7
2 = B3WG6
3 = A3HG5
40
1
2
3
4
1000 10 000 100 000 1000 000 10 000 000
Schwingspielzahl
Abb. 17: Schwingfestigkeit von glasfaserverstärktem Ultramid ® A und B.
Spannungsausschlag in Abhängigkeit von der Schwingspielzahl (90 °C)
Gleitreibungszahl [µ]
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
gemittelte Rautiefe gemittelte Rautiefe
R = 0,15-0,20 µm
1,0
R = 2,0-2,6 µm
z z
A3WG6
A3K
A3R
0,8
0,6
0,4
0,2
A3WG6
A3R
A3K
0 1 2 3 4 5 0 2 4 6 8 10
Verschleißintensität S [µm/km]
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