ターボチャージャーとチャージエアクーラーの間で「高温」「高圧」に さらされるパイプの製造には、BASFの高温ポリアミドであるUltramid® Endure(ウルトラミッド エンデュア)D5G3 BM を用いたブロー成形が最適。自動車エンジン等を取り扱うマン・ウント・フンメル社(ドイツ・ルートヴィヒスブルク)が、BMWグループの2.0リッター4気筒ターボエンジン用に製造した新たなチャージエアダクトが、それを証明している。チャージエアクーラーを搭載したターボチャージャーは、BMW 4シリーズ、5シリーズ、7シリーズのほか、BMW X3、X4、X5など、数多くの自動車に採用されている。 Ultramid® Endure D5G3 BM(BMは blow molding: ブロー成形の略称)を使用することで、ブロー成形による効率的なチャージエアダクトの製造が可能となる。ガラス繊維を15%含有するBASFのポリアミド66(以下 PA66)は、熱老化に対する高い耐性と優れた吸音性を備え、容易に加工することができる。通常使用においては最高 220°Cの耐熱性があり、ピーク時の温度負荷は最高 240°C。2010年から広く利用されている射出成形向けの Ultramid® Endureのシリーズが、ブロー成形タイ プで補完されることになる。射出成形グレード同様、Ultramid® Endure BMは、大気中の酸素による酸化を抑制する技術によって、優れた熱安定性が確保されている。これにより表面だけでなく、内部への酸化の促進を防ぐ。
最適化されたUltramid® Endure BMの特性で、成形業者や自動車メーカーには処理温度の低下によるシステムコストの削減、サイクル時間の短縮、省エネなど多くのメリットがもたらされ、高度な技術と組み合わせることで、耐久性のある強力なエンジンを製造することができる。つまり、Ultramid® Endure BMは、ポリフェニレン硫化物(PPS)やアルミニウムなど、従来のチャージエアダクト材料に比べ、より高いコストパフォーマンスを実現する。ターボチャージャーからチャージエアクーラーへは、チャージエアダクト内のエアチャージパイプを通って高温の圧縮空気が送られるが、その圧力は2.5バールを上回る。
Ultramid® Endure BMは、自動車部品の組立てコストの削減や、軽量化を実現する。高温ポリアミドは、圧延アルミシート製パイプの代わりとなるもの。狭い設置スペースでパイプ部分を円形にするためには、高額なハイドロフォーミング法で金属パイプを製造する必要があるが、BASFの素材を使用することで、パイプをさまざまな形状にブロー成形することができる。内部の表面はなめらかで、他のプラスチックに比べて空気抵抗も低減できる。
高い溶解安定性と膨張性、容易な溶接性がもたらす優れた加工特性
ブロー成形には、高度な溶融強度と膨張性を備えるプラスチックが必要。溶融安定性が優れると、パイプの長さのバラつきを抑えることができる。長さのバラつきを小さく抑えることで、サクションブロー成形でのより安定した製造が可能となる。長さの変化が少なくなるほど、製品はサクションブロー成形に適するようになる。これはパイプの膨張にもあてはまり、ある程度の膨張は必要であるものの、膨張しすぎるとパイプを鋳型に挿入する際に問題となる。さらに、大幅に膨張する材料では成形品が肥大する傾向があるため、パイプが円錐台形になってしまう。Ultramid® Endure BM では大半の場合に円筒状が維持される。処理パラメータの変更にも柔軟に対応するため、製造工程での修正も容易。
Ultramid® Endure BM は赤外線溶接などを用いて、特に PA66 の部品とは良好に溶接できる。多くの場合、ボンネット内の部品同士は溶接されるが、含有されるガラス繊維が少ないことから、特に経年とともに溶 接線強度が弱まる。一方、Ultramid® Endure BM の革新的安定性メカニズムでは、ポリマーそのものが保護されるだけでなく、こうした潜在的弱点を強化する。溶接線は、高温の連続運転に対して高い耐久性も備えており、220°C で 1,000 時間運転した後も、接合部に亀裂の兆候は見られない。つまり、溶接線の強度が高く維持される。
極めて優れた吸音特性
自動車業界にとって、吸音性はブランド要素に直結し、極めて重要な要素になってきた。新しいエンジンのコンセプトにおいても、顧客や関係当局からの需要の高まりにおいても、吸音効果の高い材料が求められ ている。優れた減衰挙動を示す Ultramid® Endure BM は、厳しい吸音要件に対応する。たとえば、振動する部品表面から発生する耳障りな空気伝播音を、発生源において直接的に低減する。温度や湿度次第では、ポリフェニレン硫化物の最大10倍の減衰効果を発揮する。