K -News vom 30.08.2004

Super-Außenborder von Mercury Marine mit innovativer Materialtechnologie von DuPont


Mit bis zu 275 PS ist der "Verado" einer der leistungsstärksten und leisesten Motoren, die Mercury Marine, Wisconsin/ USA, je gebaut hat. Technische Kunststoffe von DuPont kommen sowohl für Abdeckungen und Verkleidungsteile zum Einsatz als auch für Anbauteile wie Lader, Kraftstoffverteilung, Nockenwellenabdeckung, Luftansaugung und Kraftübertragung sowie als Gehäuse für Elektrik und Elektronik. Durch diesen umfassenden Einsatz von Kunststoffen konnte der Hersteller signifikante Vorteile im Geräusch- und Schwingungsverhalten mit hoher Qualität und Haltbarkeit verbinden. Weil zum Teil auf das Lackieren verzichtet werden kann, keine mechanische Nachbearbeitung erforderlich ist und die verringerte Teilzahl den Montageaufwand senkt, wurden deutliche Kosteneinsparungen im Vergleich zum Einsatz entsprechender Metallteile möglich.

Bei der Abdeckung des "Verado" bilden sechs Kunststoffteile eine Kombination aus tragenden, schützenden und ästhetischen Funktionen. Die obere Haube aus Zytel® PA mit 33 Gew.-% Glasfasern ist wie ein riesiger Schildkrötenpanzer geformt, 851 mm lang, 582 mm breit und bis zu 417 mm tief. Mit nur 5,13 kg wiegt sie deutlich weniger als ein vergleichbares Teil aus Metall oder duroplastischem Kunststoff. Auch die rückwärtige Abdeckung und die Versteifung sind Spritzgussteile aus Zytel®. Die zweiteilige vordere Abdeckung wird aus Minlon® hergestellt, ein besonders verzugsarmes mineral- und glasfaserverstärktes Polyamid von DuPont. Die beiden Hälften der unteren Verkleidung sind aus einem Surlyn Reflection Series® Ionomerblend von DuPont. Dieses Material ergibt hochglänzende Teile, die nicht nachlackiert werden müssen.

Der "Verado" ist der weltweit erste aufgeladene Außenbordmotor. Die Rotoren des Laders, ein von Mercury und IHI Turbo America gemeinsam entwickelter Schraubenkompressor, sind mit Teflon® von DuPont beschichtet. Dieser Fluorkunststoff verhindert, dass die Rotoren vorzeitig korrodieren und verschleißen.

Das elektrisch angetriebene Kraftstoffversorgungsmodul des "Verado" ist außerhalb des Motorraums zwischen Motor und Schraube platziert und wird von einem zweiteiligen Gehäuse aus dem Hochleistungspolyamid Zytel® HTN von DuPont geschützt. Es erfüllt anspruchsvolle Anforderungen bei gleichzeitigen Kosten- und Eigenschaftsvorteilen gegenüber Metallausführungen. Es ist in nahezu permanentem Kontakt mit Kraftstoff auf der Innen- und mit Seewasser auf der Außenseite. Seine Fertigungskosten liegen um rund 15 % unter denen vergleichbarer Aluminiumausführungen. Eine Vielzahl integrierter Funktionen erübrigen den Einsatz separater Einzelteile und/oder teurer Bearbeitungsschritte, die bei Metallgehäusen unvermeidlich sind. Das Modul ermöglichte eine Gewichtsreduktion um 19,7 % (0,45 kg) im Vergleich zu einer Aluminiumausführung.

Die Nockenwellenabdeckung des "Verado" ist ein Spritzgussteil aus Minlon® und ermöglicht im Vergleich mit einem Aluminiumdeckel ein um 1,8 kg geringeres Gewicht bei zugleich deutlichen Kostenvorteilen. Das Bauteil erfüllt die auf Grund der vertikalen Ausrichtung des Motors erhöhten Anforderungen an die Dichtigkeit gegen den Austritt von Öl und das Eindringen von Wasser. Die Integration funktionaler Elemente und von Montagehilfen in die Abdeckung senkt die Kosten durch die entsprechend verringerte Zahl der Einzelteile und Montageschritte. So ist beispielsweise ein Ölabscheider direkt in das Spritzgussteil integriert.

Auch bei der Konstruktion und bei der Materialwahl für das Saugrohr und den Resonator erreichten die Entwickler Kosten-, Gewichts- und Leistungsvorteile, weil sie Erfahrungen aus der Automobilindustrie umsetzen konnten. Das Saugrohr, ein einteiliges Spritzgussteil aus Zytel® mit 33 Gew.-% Glasfaserverstärkung, wiegt weniger als die Hälfte einer Aluminiumausführung. Es bietet darüber hinaus eine höhere Korrosionsfestigkeit, und die Strömungskanäle mit ihren glatteren Innenflächen verbessern die Luftzufuhr für die Verbrennung. Der Resonator beeinflusst das NVH-Verhalten positiv und enthält zugleich einen Luftfilter. Er ist eine zweiteilige Konstruktion mit einem spritzgegossenen Innenrohr aus Zytel® mit 15 Gew.-% Glasfasern und einer blasgeformten Außenschale, die ebenfalls aus Zytel® besteht.

Auch im Bereich der Kraftübertragung des "Verado" sorgen Hochleistungskunststoffe von DuPont für mehr Komfort. Ein spritzgegossener Torsionsdämpfer aus Vamac® Ethylenacrylatkautschuk wird auf ein Schwungrad aufgepresst, wo er die hohen, von Mercury gestellten Forderungen bezüglich der Beständigkeit gegen Öltemperaturen von bis zu 150 ºC erfüllt. Der "Verado" ist mit modernen elektrischen Regeleinheiten und Systemen ausgestattet. Zu deren Schutz und zur Erleichterung von Wartungsarbeiten sind die einzelnen Module gemeinsam in einem Gehäuse untergebracht, das ebenso wie der zugehörige Deckel aus glasfaserverstärktem Crastin® PBT, einem thermoplastischen Polyester von DuPont, hergestellt ist.

Aufbauend auf diesen positiven Erfahrungen mit technischen Kunststoffen arbeitet Mercury gemeinsam mit DuPont an der Entwicklung diverser Komponenten für zukünftige und in Serie befindliche Motoren.



Der "Verado" ist ein neuer Außenbordmotor von Mercury Marine, bei dem technische Kunststoffe außen und innen für Gewichts- und Kosteneinsparungen beitragen. Die Einzelteile der oberen Abdeckung sind aus Zytel® oder Minlon® verstärkten Polyamiden, die unteren Verkleidungsteile sind aus einem hoch glänzenden, keine Nacharbeit erfordernden Surlyn Reflection Series® Ionomerblend von DuPont. - Bild: DuPont



Technische Kunststoffe von DuPont machen den "Verado" Außenbordmotor von Mercury Marine leichter und kostengünstiger in der Herstellung. Bei den motornahen Komponenten gehören dazu Teile der Kraftstoffversorgung, die Nockenwellenabdeckung und das Saugrohr, die aus glasfaserverstärktem Zytel®, Zytel® HTN bzw. Crastin® PBT von DuPont hergestellt sind. - Bild: DuPont


Kontakt: www.dupont.de

 




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