PBT resistente à hidrólise que também é transparente a laser em aplicações exigentes de motores automotivos

Nem todos os PBTs são criados iguais - particularmente aqueles usados ​​para aplicações automotivas exigentes, como atuadores de controle de turbulência do processo de combustão otimizado, parte dos sistemas de gerenciamento de ar em motores de combustão responsáveis ​​por controlar o fornecimento de ar para o módulo de admissão e, ao mesmo tempo, garantindo turbulência de ar suficiente. Esses atuadores ajudam a otimizar os processos de combustão e, portanto, desempenham um papel fundamental em garantir que o motor seja altamente eficiente, o que, em última análise, se reflete em alta economia de combustível e, consequentemente, baixos valores de consumo.

Recentemente, ouvimos da Lanxess sobre o uso de um de seus compostos PBT especiais que foi selecionado por um fabricante automotivo alemão para uma nova série de motores diesel automotivos. PBTs são geralmente usados ​​para esses atuadores devido à sua estabilidade dimensional. Mas, uma vez que um atuador também pode ser exposto a um clima quente e úmido no compartimento do motor, um material estabilizado por hidrólise é necessário. Nesta aplicação específica, a soldagem por transmissão a laser (uma tendência importante em caixas de plástico) foi selecionada como o método de união porque produz soldas fortes, sem fiapos e firmes.

No entanto, a combinação de resistência à hidrólise e transparência do laser é um conflitante alvo no lado do material. “Como tal, nosso Pocan B3233HRLT já é algo muito especial com o qual podemos atender a essa tendência”, disse Jean-Marie Olivé, especialista em desenvolvimento de aplicativos na unidade de negócios High Performance Materials (HPM) da Lanxess. Os atuadores são desenvolvidos e fabricados pela Sogefi Air &Cooling SAS em Orbey, França. A empresa faz parte da Sogefi S.p.A., um grupo corporativo italiano que está entre os maiores fornecedores mundiais de sistemas de filtro, componentes de chassis flexíveis e sistemas de admissão de ar e refrigeração do motor para veículos.

Em princípio, um náilon 6 reforçado com 30% de vidro ou um PBT reforçado com 30% de vidro não transmissível a laser (LT) também seria concebível. No entanto, o náilon é menos estável dimensionalmente devido à absorção de umidade e, no caso de PBT não LT, seria necessário mudar para um processo de união menos moderno, por ex. aparafusar com um selo ou soldagem ultrassônica (menor resistência da costura de solda, formação de fiapos).

“A característica especial desta aplicação é certamente a soldagem por transmissão a laser moderna. Isso já é algo especial com nossos materiais PBT HR, pois normalmente a transparência não é suficiente para conseguir uma boa costura de solda. Além disso, temos um preto transparente a laser aqui, o que nem todos podem fazer. Normalmente, os componentes pretos preenchidos com fuligem absorvem completamente a radiação do laser, de forma que nenhuma soldagem de transmissão é possível ”, explicou Olivé.

A soldagem por transmissão a laser é ideal para a produção econômica e suave de componentes muito pequenos com geometrias complexas, tornando-a perfeita para a tendência de miniaturização de funções elétricas e eletrônicas. O procedimento usa a energia da luz laser. Um feixe de laser passa por um componente transparente a laser e é absorvido por um segundo componente - geralmente pigmentado de preto - embaixo. A absorção cria calor, que derrete a superfície do segundo componente. Por sua vez, a condução de calor amolece a superfície do primeiro componente, permitindo que uma forte costura de solda se forme entre os dois componentes. No caso do novo atuador, a parte transparente do laser é feita de Pocan B3233HRLT com coloração preta transparente para laser, enquanto a metade da carcaça absorvente é feita de Pocan B3233HR.

A excelente resistência do B3233HRLT a ambientes quentes e úmidos é demonstrada no teste de longo prazo SAE / USCAR-2 Rev. 6, que é conduzido de acordo com um padrão estabelecido pela American Society of Automotive Engineers (SAE) e considerado como sendo entre os testes mais exigentes do mundo de estabilidade de hidrólise de plásticos. Uma peça acabada é exposta a fortes mudanças de temperatura em umidades relativas de até 100% ao longo de vários ciclos.

Disse Olivé, “Em testes de amostra conduzidos em condições semelhantes, nosso composto cumpre os requisitos da Classe 3 e, portanto, pode suportar temperaturas de até 125 C / 257 F.”