Envalior Materiallösung ermöglicht kosteneffiziente vollständig thermoplastische Wasserstoffdruckbehälter

• Das teilweise biobasierte Carbonfaser-Tape zum Umwickeln von Tanklinern ermöglicht die End-of-Life-Recyclingfähigkeit der Druckbehälter.
• Selektive Tape-Applikation führt zu Gewichts- und Kosteneinsparungen von bis zu 20%.
• Kein Aushärten oder Handling von Duroplast-Chemikalien beim Umwickeln des Liners mit dem Tape.

Düsseldorf, 21. Januar 2025 – Envalior bringt ein neues Hochleistungsthermoplast-UD-Tape für Hochdruck-All-Thermoplast-Wasserstoffdruckbehälter auf den Markt. Mit UDea® EcoPaXX® Q20HTC60 bietet der Hersteller von Hochleistungskunststoffen ein kontinuierlich faserverstärktes Tape an, das zur Umwicklung und mechanischen Verstärkung von Polyamidlinern verwendet werden kann. Durch das Tape können die Tanksysteme hohen Druckbelastungen standhalten, die während der Befüllung und Lagerung auftreten.

Die UDea® EcoPaXX® Variante basiert auf Polyamid 4.10 und ist zu 60 Prozent mit unidirektionalen (UD) kontinuierlichen Carbonfasern verstärkt. Die im Verbund verwendeten alternativen Carbonfasern erhöhen die Zugfestigkeit des Tapes in Faserrichtung um mehr als 15 Prozent auf etwa 2,2 Gigapascal (GPa) gegenüber vergleichbaren Materialien, die mit Carbonfasern geringerer Festigkeit verstärkt sind.

"Das Tape gewährleistet somit eine hohe Festigkeit und Steifigkeit der Tankumwicklung sowie die strukturelle Integrität des gesamten Tanks," erläutert Giacomo Perfetti, Sales & Business Development Manager für UDea®.

Eine Methode zur Applikation des Thermoplast-Tapes erfolgt mittels laserunterstütztem Tape-Placement. Dies kann nach dem Start-Stopp-Prinzip durchgeführt werden, wobei nur jene Bereiche des Liners verstärkt werden, die entscheidend für die Widerstandsfähigkeit gegen hohen Druck sind. Nicht tragende Carbonfasern können aus der Verbundstruktur entfernt werden, was beim konventionellen Nasswickelverfahren nicht möglich ist.hermoset-Verarbeitungsverfahren. Dies führt zu Gewichts- und Kosteneinsparungen von bis zu 20 %.

Nachhaltiger als herkömmliche duroplastische Epoxidharzsysteme

Ein wesentlicher Vorteil des thermoplastbasierten Verbundwerkstoffs ist seine Nachhaltigkeit. Das Polyamid 4.10 ist nicht nur teilweise biobasiert, sondern lässt sich als thermoplastischer Verbundwerkstoff zudem im Gegensatz zu den für die Druckbehälterwicklung verwendeten duroplastischen Epoxidharzsystemen einfach recyceln. Diese müssen am Ende der Lebensdauer des Druckbehälters deponiert oder verbrannt werden. Zudem ist beim Umwickeln des Liners mit dem Tape kein Aushärten oder Handhaben von duroplastischen Chemikalien erforderlich, für die spezielle Arbeitsschutzmaßnahmen und Reinigungsprozesse notwendig wären.

"Das neue Tape vervollständigt unser breites Portfolio an thermoplastischen Werkstoffen für die Herstellung von Wasserstoffdruckbehältern, das auch schlagzähmodifizierte Polyamid 6-Compounds unserer Marken Durethan® und Akulon® für das Blasformen, Spritzgießen und Rotationsformen von Tanklinern umfasst. Als One-Stop-Shop-Anbieter stellt Envalior alle Werkstoffe bereit, die für die Herstellung von vollständig aus thermoplastischen Materialien bestehenden Tanksystemen benötigt werden, was das Recycling der Tanks deutlich vereinfacht," erklärt Bert Keestra, Advanced Engineering Manager bei Envalior.

Hohe Materialhaftung dank hoher Kompatibilität von Polyamid 6 und 4.10

Das Aufbringen eines Polyamid 4.10-basierten Tapes auf einen aus einem Polyamid 6-Compound bestehenden Liner bewirkt, dass durch die lasererzeugten Schmelzen beider Polyamide ein Schmelz-Schmelz-Kontakt an der Grenzfläche entsteht. Dadurch bildet sich eine monolithische Struktur mit starker Materialhaftung.

"Daher kann sich der Liner bei mechanischer oder thermischer Belastung nicht unabhängig von der Verbundstruktur verformen, was daführt zu einem geringeren Risiko des Knickens und ermöglicht eine leichtere Reinigung und Wartung der Druckbehälter über die gesamte Lebensdauer im Betrieb, ergänzt Perfetti.

Detaillierte Informationen zu Envalior's UDea® EcoPaXX® Q20HTC60 finden Sie im MaterialAdvisor.

Über Envalior

Envalior ist ein weltweit führender Anbieter von Konstruktionswerkstoffen mit über 4.000 Mitarbeitenden weltweit. Das Unternehmen entstand 2023 durch den Zusammenschluss von Lanxess Performance Materials und DSM Engineering Materials. Mit einer langen Erfolgsbilanz kundenorientierter Innovationen ist Envalior auf die Entwicklung nachhaltiger und hochleistungsfähigerKonstruktionswerkstoffe, einschließlich PA6, PA66, PBT, PA46, PPS, TPC (TPE-E), PET, PA4T, PA410 und thermoplastische Verbundwerkstoffe. Zielmärkte sind Mobilität, Elektronik & Elektrotechnik sowie Konsumgüter. Für weitere Informationen besuchen Siewww.envalior.com.