Technické plasty od DuPonta pro klasická i zcela nová odvětví

Vývoj produktů pro automobilový průmysl je „hvězdou“ a silnou stránkou DuPont Engineering Polymers. Technické plasty DuPont se desítky let osvědčují v elektrotechnice a elektronickém průmyslu, v dopravních zařízeních, u sportovního vybavení i u domácích spotřebičů. Pro divizi „Industrial & Consuner“, zkráceně „lnCon“ vyvíjí Engineering Polymers stále nová řešení. Právě to zajišťuje dlouhodobé výnosy při účelném rozložení rizika. Existuje také řada aplikací a slibných řešení pro nová odvětví (zdravotnictví, potravinářství, plynárenství). V oblasti zdravotní péče se DuPont Engineering Polymers zaměřuje na výrobce neimpantovatelných lékařských přístrojů pro diagnostiku. Příkladem mohou být lékové dávkovací systémy. Segmenty dopravníků z polyacetalu Delrin jsou dlouhodobě využívány v mnoha odvětvích. Poskytují takřka nepřekonatelnou kombinaci pevnosti, tuhosti, tvrdosti, rozměrové stability, houževnatosti, únavové odolnosti a odolnosti vůči ředidlům, otěru i proti opotřebování a malý součinitel tření. V POTRAVINÁŘSTVÍ SE VYUŽÍVAJÍ SPECIÁLNÍ PLNIVA rozpoznatelná přístroji používanými v oboru. Potřebují méně maziva, spotřebují méně energie, jsou tišší, méně opotřebitelné a vynikají vysokou životností. Velkou perspektivu má využití technických plastů v plynárenství. Vysoce hodnotný polyamid Zytel@ HTN a Zytel@LCP, plasty na bázi kapalných krystalů, jsou stále narůstající alternativou kovů. Z nich zhotovené pečicí formy se dobře vyprázdňují i bez namazání tukem. Krátké doby rozehřívání nebo nízké teploty pečení umožňují úspory energie. Plastové formy nekorodují a jejich nízká hmotnost usnadňuje manipulaci. Jen ve velkých evropských pekárnách je dnes používáno cca 7 mil. kovových forem a stejně velký je tržní potenciál. Speciální plasty byly vyvinuty pro olejářský a plynárenský průmysl. Pipelon@401 je extrudovaná obrusná vrstva pro využití v potrubních systémech. Ještě výkonnější je Pipelon@HT, který je vhodný pro náročné aplikace jako jsou potrubní vedení v offshore oblastech a vedení horkého oleje. Pipelon@PLR má díky aditivům nižší prodyšnost a sníženou propustnost uhlovodíků z olejů a plynů. Tak mohou být vyráběna potrubí odpovídající zvýšeným požadavkům plynotěsnosti i bez nutnosti vytváření drahých vícevrstvých systémů. Další novinkou je technika povlakování „Selective Plating“ vyvinutá v laboratořích DuPont ve švýcarské Ženevě. Zakládá se na využití 2K-metody pro výrobu součástí tlakovým litím, při níž se dá velmi přesně stanovit, jaká část povrchu má být galvanizována. Konstruktéři a designéři dostávají nový převratný nástroj k uspořádání funkčnosti průmyslových produktů a spotřebního zboží. Oba použité plasty musí být vybrány tak, aby jeden z nich byl po průchodu leptací lázní galvanizovatelný a druhý zůstane nenarušen a vrstva se na něm neudrží. Povrstveny mohou být zesílené i nezesílené typy P A-6 aP A-66 jako je Minlon@ a Zytel@. K velké skupině plastů, které nejsou naleptávány, patří mnohé technické plasty jako kopolymery ethylenu a transparentní termoplasty. „Selective Plating“ umožňuje selektivní nanášení vrstev u vstřikově litých součástí za účelem dosahování funkčního a estetického efektu. Metoda je cenově výhodná, ohleduplná k životnímu prostředí a poskytuje větší volnost tvarování. Mohou být využívány bezchromé lázně umožňující plnění bezpečnostních elektrotechnických směrnic. Metoda 2K vystačí s jediným nástrojem, proto je nákladově efektivní. „Selective Planting“ umožňuje nové způsoby konstruování, uspořádání a tvarování, např. zvýraznění značky apod. Možné jsou četné materiálové kombinace a k dispozici jsou vzorky různě párovaných technických materiálů DuPont i kombinace s dalšími plastickými hmotami. Technologie je využitelná okamžitě, konzultace poskytují specialisté DuPont Engineering Polymers. TURECKÁ KÁVA JEDNOU JINAK Nejnovějším příkladem potravinářské aplikace je použití výkonného polyamidu Zytel HTN pro moderní variantu tradiční „džezvy“, konvice pro přípravu turecké kávy. Turecká firma Arçelik A.S. vyvinula a v roce 2004 uvedla na trh kávovar Telve se dvěma hliníkovými konvicemi. Loni byla na trh uvedena „miniTelve“ s jednou konvicí ze Zytelu HTN pro domácí využití. Konvice, ve které se jemně mletá káva vaří spolu s vodou, je ze stříbrně lakovaného Zytelu@HTN. Dříve byly konvice z hliníku nebo z mědi. Rozhodující pro volbu plastu byly dobré mechanické vlastnosti (pevnost, tuhost, houževnatost) zachovávané i v horku a vlhkosti, rozměrová stabilita a certifikace pro styk s potravinami. Malá, silná turecká káva oblíbená na Blízkém východě, v severní Africe i na Balkáně, vyžaduje speciální přípravu. Dříve se konvice ohřívala v horkém písku, dnes se používá sporák. Základní způsob přípravy je stále stejný. Celý proces se musí hlídat, abychom zabránili převaření. Telve je první plně automatizovaný kávovar na tureckou kávu. Příprava je s nim mnohem pohodlnější. Profesionální přístroj Telve byl v roce 2005 oceněn iF Product Design Award v Hannoveru. Konvice z polyamidu Zytel@HTN je objímkou z téhož materiálu upevněna k hliníkové plotýnce. Těsnění zajišťuje tepelně a vlhkostně odolný gumový materiál. Dvoudílné držadlo PBT je ke konvici přišroubováno. Náhrada kovu se hledala pro privátní aplikace (miniTelve), pro které by byla hliníková konvice nákladná. Na základě dlouhodobých zkušeností s technickými plasty a spoluprací s DuPontem byl vybrán Zytel@HTN. Výroba zahrnuje celkem 10 % pracovních kroků, zatímco u hliníkového provedení jich bylo potřeba 17. Vnější rozměry obou konvic jsou identické: výška 90 mm, průměr 90 mm. Vzhledem k dobré zpracovatelnosti Zytelu může být kapacita nádobky oproti hliníkové znatelně zvětšena (200 ml, dříve 130 ml). Díky tomu můžeme namísto dvou šálků turecké kávy připravovat najednou šálky tři. Nový design je chráněný sedmi různými patenty, z nichž 3 se týkají vlastní plastové konvice. Při volbě materiálu, konstrukci a přípravě výroby výrobce podporoval DuPontu. Nasazeny byly vývojové nástroje jako Mold- Flow a analýza průtažnosti. Opakované zahřívání konvice až na 150 °C není pro materiál problematické. Vaření trvá 1 až 3 minuty podle požadovaného množství kávy. Ani trvalý kontakt s vařící vodou neovlivňuje vlastnosti plastu. Konvice je rázově odolná, udržuje svůj tvar a dá se vždy perfektně nasunout do strojku. Stříbrný vzhled získá nádobka lakováním barvami umožňujícími styk s potravinami a teplotně odolnými. NOVÁ DEFINICE SEKÁČE Vedoucí americký výrobce ručního nářadí Ba1timore Toolwork použil Zytel ke zvýšení efektivnosti a bezpečnosti při práci s kladivem a sekáčem („majzlem“). Nová „Hard Cap“ hlavice ze Zytelu redukuje odlety jisker a okují i další nežádoucí efekty. Čepička zdvojnásobuje plochu hlavy sekáče. Tím je pracovník lépe chráněn před přesazenými údery kladiva a cítí se při práci bezpečněji. Čepička tlumí vibrace o téměř 90 % a vznikající hluky o 80 %. Sekáče a průbojníky jsou lépe chráněny před oscilacemi vznikajícími při práci s velmi tvrdými materiály. Došlo tak ke „znovuzrození“ tradičního nástroje. Řešení je jednoduché a elegantní, ale vyžádalo si rozsáhlé znalosti o konstrukci nástrojů a nauky o materiálu. Materiál musí snášet nespočetné údery a nesmí být příliš měkký. Čepička musí být zhotovena precizně (vnitřní průměr) a musí umožňovat průchod rázové energie. Vybraný Zytel s vrubovou houževnatostí Izod 13 kJ/m2 má tuhost v ohybu cca 2 GPa. Proto tento materiál absorbuje jen malou část rázové energie. Úhel břitu sekáče Hard Cap je redukován z 65°na 60°. To zvyšuje efektivnost bez újmy na spolehlivosti. Změna přináší více bezpečnosti a větší produktivitu i významnou diferenciaci na jinak málo inovativním trhu. SPONY PRO FIXOVÁNÍ PLOCHÝCH STŘECH z polyamidu Zytel zpevněného skleněnými vlákny umožnily novozélandskému výrobci plechových střech Dimond využívat mnohem delších plechových pásů. Jsou tak stabilní jako dřívější kovové provedení, usnadňují montáž a zvyšují výkony. Aktuální délkový rekord bezešvých střešních profilových plechů je 65,5 m. Pásy mohou být kladeny jako klenuté od okapového žlabu k okapovému žlabu. Neexistují netěsnosti a celá střecha déle vydrží. S délkou pásu narůstají požadavky na upevňovací systém. Problémem je rovnoměrná paralelnost pásů, šroubové upevnění spon ke střešní konstrukci a až 30mm teplotní délkové změny. Šrouby i teplotní roztažnost mohou totiž způsobit i masivní poškození. Nové plastové spony jsou zatížitelné 5,4 kN, a tím překračují zadané hodnoty o 100 %. Spony a základní lišty jsou dimenzovány tak, že zajišťují maximální pevnost v tahu a zamezují bočním posuvům, ale nepřekáží tepelné roztažnosti profilových plechů. Konstrukce spon je patentována. Vybraný typ Zytel neobsahuje žádné saze a nepůsobí proto korozivně na zinkovaný hliníkový plech. Svorky nemají ostré hrany a celá jejich konstrukce zabraňuje jejich poškození hlavičkami šroubů. Montáž je jednoduchá. Malým tlakem se umístí vždy tři černé spony do kovové kolejnice dlouhé 675 mm. Spony jsou tak široké jako profilová dráha plechu. Rozestupy spon přesně odpovídají žebrům v plechu. Přitlačením plechových pásů na spony jsou pásy vyrovnávány. Instalace je bezproblémová a časově úsporná. SOUČÁSTI POHOTOVOSTNÍHO MÍSIČE Důležité součásti patentovaného příručního mísiče kostního cementu italské společnosti Bidoia jsou z nezesíleného polyacetalu Delrin. Přístroj BoCeMix zajišťuje při ortopedických zákrocích základní promísení a rychlé a rovnoměrné nanášení. Zvolený materiál přispívá k lehkému chodu a vysoce efektivní funkci mísiče. Samonavracecí tlaková páka s integrovanou listovou pružinou, blokovací kroužek, žebrovaná ojnice, lopatka mísiče a píst jsou z Delrinu. Materiál byl vybrán na základě kombinace vlastností: pevnosti, houževnatosti, elasticity, tuhosti, rozměrové stability a malých povrchových otěrů. Rozhodující bylo pružinově elastické chování materiálu, které umožňuje vysoce účinnou pružinu zpětného nastavení nastříkat přímo na páku. Odpadá tak montáž samostatné kovové pružiny. Distanční kroužek zabraňuje axiálnímu pohybu. BoCeMix vyžaduje krátké přípravné časy a umožňuje vysokou kvalitu směsi. Hodí se pro všechny typy kostního cementu s jistým omezením u cementu s oxidem zirkoničitým. Průhledný válec umožňuje sledování průběhu mísení. AUTOMOBILOVÉ APLIKACE Pouzdro vysokofrekvenční a nízkofrekvenční jednotky širokopásmového rezonátoru výrobce WocoMotor Acoustics (USA) je z polyamidu Zytel66. U turbodieselových motorů Dodge Nitro je toto provedení po prvé umístěno přímo za dmychadlem, kde musí odolávat vysokým teplotám a tlakům. Na tlakové straně dmychadla jsou teploty až 180 °C a proměnlivé vnitřní tlaky. Přesto nebo právě proto může být použit trubkový nástavec vyrobený z polyamidu Zytel66 zesíleného skleněným vláknem. Teplotní odolnost je kombinována s vysokou pevností a tuhostí při vysokých teplotách. Plastová varianta šetří cca 30 % hmotnosti i přídavný tlumicí materiál. Lišty posuvného okénka v zadním skle lehkých nákladních automobilů americké provenience jsou z termoplastického polyesteru Rynite@PET a polyacetalu Delrin. V uzavřené poloze se skla nepřekrývají a tvoří rovnou plochu a snadno kloužou po vedení. SPORTOVNÍ APLIKACE Komponenty nového turistického a sportovního sjezdového lyžařského vázání švýcarské společnosti Fritschi AG Swiss Bindings jsou z polyacetalu Delrin, příp. polyamidu Zytel. Díky tomu splňují vysoké požadavky na kvalitu a spolehlivost. Používán je jak Zytel modifikovaný z hlediska rázové houževnatosti, tak zesílený skleněnými vlákny. Materiály splňují vysoké požadavky na bezpečnost, funkčnost a komfort v atraktivním designu při současné minimalizované hmotnosti. Rázově houževnatý Delrin je používán u součástí vyžadujících třecí síly a zesílený Zytel pro součásti přenášející sílu z vázání na lyže. Rázově modifikovaný Zytel pak pro všechny ostatní součásti. Všechny tyto materiály zachovávají vysokou pevnost a rázovou houževnatost i při nízkých teplotách, jsou odolné UV-záření a povětrnostním vlivům a disponují dobrými povrchovými vlastnostmi. Při provozu je povrch stále leduprostý, a tudíž bezpečný. Snáší měnící se zatížení při výstupu a při sjezdu, tzv. Power Transmission Control (PTC) vázání spojuje přímý přenos síly se stabilitou pro vynikající sjezdové vlastnosti a s komfortní cestovní skluzovou funkcí. Přes malou hmotnost cca 2 kg poskytuje vázání bezpečnostní standard kvalitního alpského vázání. Prvky ze Zytelu ST801 podporují stabilitu Snowbike. Hytrel zvyšuje bezpečnost špičkově kvalitní motoristické obuvi Puma pro silniční motocyklové závodníky i amatéry. Termoplastický elastomer Hytrel chrání při nehodách patu a kotník před zraněním. /an/