Oxymethylen-Copolymere: Hochwertige Alternative für den Automobilmarkt?

Oxymethylen-Copolymere: Hochwertige Alternative für den Automobilmarkt?

Im stetigen Wettlauf um leichtere, robustere und gleichzeitig kostengünstigere Materialien im Automobilbau gewinnen Kunststoffe immer mehr an Bedeutung. Neben etablierten Werkstoffen wie Polypropylen oder Polyamid eröffnen sich durch neuartige Polymermaterialien völlig neue Möglichkeiten in der Konstruktion und Fertigung von Fahrzeugen. Heute möchten wir uns einem dieser innovativen Werkstoffe zuwenden: den Oxymethylen-Copolymeren, kurz OCM genannt.

OCM gehören zur Familie der thermoplastischen Polymere und zeichnen sich durch eine bemerkenswerte Kombination aus Eigenschaften aus. Sie vereinen die Festigkeit und Steifigkeit von Thermoplasten wie Polyacetalen mit einer hervorragenden chemischen Resistenz und guten Gleiteigenschaften. Die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von OCM im Automobilmarkt reichen von komplexen Komponenten unter der Motorhaube bis hin zu hochbeanspruchten Innenraumteilen.

Zusammensetzung und Herstellung von OCM

OCM sind Copolymere, die durch copolymerisation von Formaldehyd mit einer Vielzahl von Alkoholen wie Methanol oder Ethanol hergestellt werden. Die genaue Zusammensetzung des Copolymers beeinflusst die resultierenden Materialeigenschaften. Die Herstellung erfolgt meist in einem mehrstufigen Prozess:

  1. Synthese des Monomers: Zunächst wird das Monomer, Formaldehyd, mit dem jeweiligen Alkohol zu Oxymethylendimeren umgesetzt.
  2. Copolymerisation: Die entstandenen Dimetere werden dann in Gegenwart eines Katalysators zu langen Polymerketten copolymerisiert.

Durch die Variation der Monomere und Reaktionsbedingungen können OCM mit spezifischen Eigenschaften für verschiedene Anwendungen hergestellt werden.

Eigenschaften von OCM - Ein genauer Blick

OCM weisen eine Reihe von interessanten Eigenschaften auf, die sie zu einem vielversprechenden Werkstoff für den Automobilmarkt machen:

  • Hervorragende Festigkeit und Steifigkeit: OCM zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit und Steifigkeit aus, selbst bei höheren Temperaturen. Dies macht sie ideal für Anwendungen, bei denen Belastungen auftreten, wie z.B. im Motorraum oder im Fahrwerk.
Eigenschaft Typischer Wert Vergleich (Polyamid 6)
Zugfestigkeit 80-120 MPa 70-90 MPa
Biegemodul 3-5 GPa 2-4 GPa
Schlagzähigkeit 5-10 kJ/m² 3-6 kJ/m²

  • Gutes Kriechverhalten: OCM weisen ein geringes Kriechverhalten auf, was bedeutet, dass sie ihre Form auch unter Belastung langfristig halten.

  • Hervorragendes Gleitverhalten: Die geringe Reibung von OCM ermöglicht den Einsatz in beweglichen Teilen, wie z.B. in Lagern oder Zahnrädern.

  • Niedrige Dichte: Im Vergleich zu Metallen sind OCM deutlich leichter, was zu einer Gewichtsreduktion im Fahrzeug beiträgt und somit die Effizienz verbessert.

  • Gute chemische Resistenz: OCM sind resistent gegen eine Vielzahl von Chemikalien, einschließlich Treibstoffen, Ölen und Kühlflüssigkeiten.

  • Hohe Temperaturbeständigkeit: OCM können Temperaturen bis zu 150 °C widerstehen, was sie für den Einsatz unter der Motorhaube geeignet macht.

Anwendungen von OCM im Automobilmarkt

Die vielseitigen Eigenschaften von OCM machen sie zu einem idealen Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen im Automobilbau:

  • Motorraumkomponenten: OCM werden häufig in motornahen Komponenten wie Gehäuse für Sensoren, Ventildeckel und Zahnradpumpen eingesetzt. Ihre hohe Temperaturbeständigkeit und chemische Resistenz machen sie für diese anspruchsvollen Umgebungen geeignet.

  • Fahrwerksteile: Die hohe Festigkeit und Steifigkeit von OCM ermöglichen ihren Einsatz in Fahrwerkskomponenten wie Buchsen, Gelenken und Querlenkern.

  • Innenraumteile: OCM können auch in Innenraumteilen wie Türgriffen, Schalthebeln und Armaturen verwendet werden. Ihre gute Gleiteigenschaften sorgen für ein angenehmes Handling und reduzieren den Verschleiß.

Fazit: OCM - Ein vielversprechender Werkstoff für die Zukunft des Automobilbaus?

OCM bieten eine interessante Alternative zu traditionellen Werkstoffen im Automobilbau. Die Kombination aus hoher Festigkeit, Steifigkeit, Temperaturbeständigkeit und guter Gleiteigenschaften machen sie zu einem vielseitigen Material für eine Vielzahl von Anwendungen. Ob OCM tatsächlich die “Zukunft” des Automobilbaus repräsentieren, bleibt abzuwarten.

Dennoch sind diese innovativen Polymere definitiv ein Werkstoff, den man im Auge behalten sollte, denn sie besitzen das Potenzial, zu einer leichteren, effizienteren und nachhaltigeren Automobilindustrie beizutragen.