Um composto de plástico da BASF foi, pela primeira vez, utilizado na seçãode ar de um veículo comercial. O duto de ar para motores de caminhão DD13/DD 15 é uma das primeiras aplicações de grande produção para a classede poliamida (PA) Ultramid® A3W2G6. O componente, que é produzido pelaElringKlinger a partir da PA altamente resistente ao envelhecimento porcalor, oferece elevadas capacidades mecânicas e térmicas. O módulo de admissãode óleo multifuncional também é fabricado a partir de uma poliamida daBASF. A designação DD 13/DD 15 abrange uma gama de motores de caminhãoa diesel de alto desempenho com deslocamento aproximado de 13 e 15 litros,respectivamente, que a Detroit Diesel, fabricante de motores de caminhãoe subsidiária da Daimler, produz nos EUA.

Duto leve de calor com Ultramid®
A tendência de leveza tem tomadoconta do setor de caminhões. Assim como no setor de automóveis, o objetivopara DD 13/DD 15 é substituir peças pesadas de metal ​​por componentesleves de plástico que proporcionam um desempenho equivalente. Comparadocom o seu antecessor de alumínio, o leve duto de ar feito a partir da poliamidada BASF é 1,8 kg mais leve, ou seja ou 50% mais leve.

A alta resistência ao envelhecimento por calor da poliamida de especialidadeUltramid® A3W2G6 é confirmada pelo seu desempenho em testes de pulsaçãode pressão do componente a 140°C. O duto de ar deve sobreviver 3.000 horasde flutuações de pressão entre 0,4 e 3,5 bar. Estes são os requisitos especiaisno setor de veículos comerciais. Eles surgem a partir da mistura de arfresco do motor com o gás de escape quente (até 230°C) recirculado (EGR:recirculação dos gases de escape). No ponto em que o gás de escape é reintroduzidoe sob cargas elevadas, os picos de temperatura de até 200°C podem ocorrer.

Módulo de admissão de óleo com válvula de retenção integrada
O módulo de admissão de óleodo DD 13/ DD15 também apresenta desafios exigentes para o material. É feitoa partir de Ultramid® A3WG7 e, além da ligação de admissão de óleo e dalinha de fornecimento de óleo, incorpora uma válvula de retenção integrada.No teste de componente, o material envelhecido tem de resistir a mais de10 milhões de ciclos de pulsação de pressão de óleo entre 5 e 13 bar a120°C. Em testes de longa duração, 500.000 ciclos devem ser suportadosna presença de uma mistura de óleo que contém não somente o óleo do motorenvelhecido, mas também os componentes do combustível. Enfim, é esperadopara um caminhão dirigir cerca de 1,2 milhões de km. Nesta parte, a substituiçãode Ultramid® para o metal e o elevado grau de integração funcional resultouem reduções de custo e de peso de 0,8 kg, ou 50% por peça.

Simulação digital e testes de componentes
Com a ajuda de seu instrumentouniversal de simulação em computador Ultrasim®, a BASF prestou assistênciaà equipe de desenvolvimento na ElringKlinger. No caso do módulo de óleo,por exemplo, um objetivo foi o de prevenir a fadiga induzida do materialpelo funcionamento dinâmico do motor e deste modo maximizar a vida de serviço.Ao mesmo tempo, as junções de solda precisaram ser concebidas com muitocuidado: junções de solda são potenciais pontos fracos que devem ser submetidosà menor carga possível durante a operação. Técnicas de desenho computacionaisforam utilizadas para satisfazer ambos os requisitos: no primeiro caso,otimização numérica de topologia; no segundo, otimização da forma: empregandoprincípios biônicos nos locais virtuais de aproximação de plástico, precisamenteos locais do componente onde é realmente necessário suportar cargas. Estedesenvolvimento foi acompanhado de dispersão, pulsação de pressão e testeslaboratoriais de ruptura de pressão do componente na BASF.

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