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Ein T für 1000 Ideen Überzeugt immer – das neue PPA Ultramid ® Advanced T1000

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DAS NEUE PPA ULTRAMID® ADVANCED T1000 – EIN T FÜR 1000 IDEEN

DIE WICHTIGSTEN EIGENSCHAFTEN

VIELSEITIGES PORTFOLIO FÜR VERSCHIEDENE ANFORDERUNGEN

ULTRAMID® ADVANCED T1000 FÜR DIE AUTOMOBIL- UND TRANSPORTINDUSTRIE

ULTRAMID® ADVANCED T1000 FÜR VERBRAUCHER-, BAU- UND INDUSTRIEANWENDUNGEN

EINFACHE VERARBEITUNG UND FLEXIBLE NACHBEARBEITUNG

PRÄZISE BAUTEILAUSLEGUNG MIT ULTRASIM®

Ultramid® Advanced T1000 INHALTSVERZEICHNIS

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Das neue PPA Ultramid® Advanced T1000 EIN T FÜR 1000 IDEEN

Neue Lösungen für Metallersatz sind der Schlüssel, um die nächste Generation von leichtenund leistungsfähigen Bauteilen zu entwickeln. Die Anforderungen an die eingesetztenWerkstoffe haben sich in den letzten Jahren drastisch erhöht, vor allem aufgrund fort-schreitender Miniaturisierung, höherer Effizienzvorgaben und funktionaler Integration. Besonders die Forderung nach guten mechanischen Eigenschaften bei hohen Tempera-turen, mit Beständigkeit gegen Chemikalien oder in feuchten Umgebungen hat den Bedarf an neuen Kunststoffen geweckt, die ihre Aufgabe auch unter diesen anspruchs-vollen Bedingungen erfüllen.

Als Antwort auf diese Trends erweitert die BASF jetzt ihr PPA-Portfolio (Polyphthalamid) um Ultramid® Advanced T1000 – eine neue Gruppe von Compounds auf Basis des Poly-phthalamids 6T/6I. Innerhalb der Ultramid®-Familie ist Ultramid® Advanced T1000 dabei die Produktgruppe mit der höchsten Festigkeit, Steifigkeit und mit konstanter Mechanik bei Temperaturen von bis zu 120°C. Dank seiner teilaromatischen chemischen Struktur bietet es eine hohe Beständigkeit gegen Feuchtigkeit sowie aggressive Medien - und übertrifft damit herkömmliche Polyamide und viele andere PPA-Werkstoffe.

Aufgrund dieses überragenden Eigenschaftsprofils wie auch der langjährigen Anwendungs-erfahrung und des fundierten technischen Know-hows der BASF ist Ultramid® Advanced T1000 ein starker und stabiler Werkstoff, der sich in zahlreichen anspruchsvollen Umge-bungen in allen Industrien einsetzen lässt – ein T für 1000 Ideen.

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Glasübergangstemperatur (kond.)

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PPA

PA-6PA-66

PPA

PPA

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Ultramid® Advanced N

Ultramid® Advanced T1000

Ultramid® S Balance

Ultramid® A & B

Ultramid® T KR

Abb. 1: Verhalten verschiedener Ultramid®-Typen

bei höheren Temperaturen und in feuchter Umgebung

Chemikalien- beständigkeit,geringe Wasser- aufnahme,Dimensionsstabilität,Hydrophobie

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Ultramid® Advanced T1000 bietet entscheidende Vorteile bei den mechanischen Eigen-schaften, der Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit und Chemikalien sowie der Ver arbeitung.

Ausgezeichnete mechanische Eigenschaften: ▪ höchste Festigkeit und Steifigkeit aller Ultramid®-Typen und konstante Mechanik bei

Temperaturen bis zu 120 °C (trocken) und bis zu 80 °C (konditioniert) (Abb. 2)▪ verbesserte mechanische Dauereigenschaften bei konstanter Belastung in feuchten

Umgebungen und bei höheren Temperaturen, erkennbar zum Beispiel im Kriechversuch bei Raumtemperatur und im konditionierten Zustand (Abb. 3)

Ausgezeichnete Feuchtigkeits- und Chemikalienbeständigkeit: ▪ höhere Chemikalienbeständigkeit als herkömmliche aliphatische Polyamide in Kontakt

mit vielen anspruchsvollen Medien wie heißen Kühlflüssigkeiten, Ölen, aggressiven Treib-stoffen und Streusalzen, die Kalzium- oder Zinksalze enthalten (Abb. 4)

▪ geringere Wasseraufnahme als viele aliphatische Polyamide wie PA6 oder PA66, daraus resultierende hohe Dimensionsstabilität und allgemein geringe Auswirkungen auf physi-kalische und mechanische Eigenschaften (Abb. 5)

Effiziente Verarbeitung:▪ einfache Verarbeitung durch Spritzgießen▪ verschiedene Möglichkeiten der Nachbearbeitung, z.B. Verschweißen mit anderen

Ultramid® Advanced T1000-Typen, Polyamiden oder PPAs sowie Laserbeschriftbarkeit

Ultramid® Advanced T1000 DIE WICHTIGSTEN EIGENSCHAFTEN

Um eine Vielzahl von Anwendungen zu ermöglichen, bietet die BASF verschiedene Ultramid® Advanced T1000-Typen mit Glasfaserverstärkungen von 30 % bis 60 % an. Abhängig von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung sind auch unterschiedliche Wärmestabilisatoren und mit Langglasfasern verstärkte Marken verfügbar.

Dank dieser Eigenschaften lässt sich Ultramid® Advanced T1000 in Bauteilen einsetzen, die hohe, konstante Steifigkeit und Festigkeit über einen Temperaturbereich von -40 °C bis über 80 °C sowie Beständigkeit gegen hohe Temperaturen und aggressive Medien erfordern.

Solche Anwendungen gibt es beispielsweise:▪ in der Automobilindustrie, besonders in Bereichen, in denen die

Werkstoffe kaum an Festigkeit einbüßen dürfen, egal welchen Temperaturen oder Umgebungen sie ausgesetzt sind

▪ in allen anderen Branchen, in denen Beständigkeit gegen Feuchtigkeit oder Chemikalien gefragt ist.

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Temperatur [°C]

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0-50 0 50 100 150

Ultramid® Advanced T1000 GF50 kond. PA 66 GF50 kond.

50 % des Moduls bei tiefen Temperaturen

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Abb. 2: Ultramid® Advanced T1000 mit 50 % Glasfaserverstär-

kung weist ausgezeichnete mechanische Eigenschaften mit der

höchsten Festigkeit und Steifigkeit aller Polyamide der Ultramid®

Familie auf, mit konstanter Mechanik bei Temperaturen bis zu

120° C (trocken) und bis zu 80 °C (konditioniert).

Abb. 3: Ultramid® Advanced T1000 mit 50 % Glasfaserverstär-

kung weist stark verbesserte mechanische Dauereigenschaften

unter konstanter Belastung bei Raumtemperatur in feuchter

Umgebung auf (23 °C, 50 % r. F.). Dieser Vorteil kommt bei

hohen Temperaturen noch deutlich mehr zum Tragen.

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[%]

Zeit [h]

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01 10 100 1.000 10.000

Ultramid® Advanced T1000 GF50 bei 80 MPaUltramid® Advanced T1000 GF50 bei 40 MPa PA 66 GF50 bei 80 MPaPA 66 GF50 bei 40 MPa

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Ultramid® Advanced T1000 GF35 PA 66 GF35 HR

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3 °C

[%]

Lagerzeit [Tage]

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00 50 100 150 200 250 300

Ultramid® Advanced T1000 GF35 PA 66 GF35

Ultramid® Advanced T1000 DIE WICHTIGSTEN EIGENSCHAFTEN

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Abb. 4: In Kontakt mit Kühlflüssigkeiten bei 135 °C und ver-

glichen mit herkömmlichen aliphatischen PA66-Polyamiden

weist Ultramid® Advanced T1000 mit 35 % Glasfaserverstär-

kung eine höhere Chemikalienbeständigkeit und ausgezeich-

nete Mechanik auf, wobei 50 % der Anfangsfestigkeit auch

nach mehr als 1.000 Stunden beibehalten werden.

Abb. 5: Ultramid® Advanced T1000 mit 35 % Glasfaserverstär-

kung weist eine geringere und langsamere Wasseraufnahme als

aliphatische PA66-Polyamide (mit 35 % Glasfaserverstärkung)

auf, woraus sich eine hohe Dimensionsstabilität und geringe

Auswirkungen auf die mechanischen und dielektrischen Eigen-

schaften ergeben.

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00 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000

160 °C180 °C200 °C

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0PA 66 GF50 Ultramid® Advanced

T1000 GF50

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Viele der bekannten Vorteile der Ultramid®-Produktfamilie sind auch typisch für Ultramid® Advanced T1000:

▪ gute Wärmestabilität und -beständigkeit unter Beibehaltung von über 50 % der anfänglichen mechanischen Eigenschaften nach Lagerung bei einer Temperatur von 160 °C für deutlich mehr als 3.000 Stunden, bei 180 °C für ca. 3.000 Stunden und bei 200 °C für ca. 1.000 Stunden (Abb. 6)

▪ konstante mechanische Festigkeit selbst an Bindenähten, wo die Glasfasern nicht zur Verstärkung beitragen. Ultramid® Advanced T1000 erreicht an Bindenähten Festig-keitswerte von bis zu > 100 MPa (Abb. 7). Bindenähte sind bei der Konstruktion von Bauteilen oder Werkzeugen grundsätzlich zu berücksichtigen und in Bereichen hoher mechanischer Belastung soweit wie möglich zu vermeiden.

Abb. 6: Ultramid® Advanced T1000 mit 50 % Glasfaserverstär-

kung weist eine gute Wärmestabilität und -beständigkeit auf.

Es behält die anfängliche Zugfestigkeit auch nach Lagerung

bei einer Temperatur von 160 °C für deutlich mehr als 3.000

Stunden, bei 180 °C für ca. 3.000 Stunden und bei 200 °C für

ca. 1.000 Stunden bei.

Abb. 7: Zugfestigkeit, gemessen bei Raumtemperatur an

Zugstäben mit und ohne Bindenaht bei PA66-Marken und

Ultramid® Advanced T1000, jeweils mit 50 % Glasfaserver-

stärkung. Ultramid® Advanced T1000 weist einen hohen Erhalt

der mechanischen Festigkeit auf – selbst bei Bindenähten, wo

Glasfasern nicht zur Verstärkung beitragen können.

Standard- Zugstab Zugstab mit Bindenaht

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Ultramid® Advanced T1000 VIELSEITIGES PORTFOLIO FÜR VERSCHIEDENE ANFORDERUNGEN

Die BASF bietet Ultramid® Advanced T1000 als Portfolio mit verschiedenen Typen für viel-fältigen Metallersatz an. Die Produktentwicklungs- und Anwendungsexperten der BASF arbeiten kontinuierlich an der Erweiterung dieses Portfolios um spezielle Compounds, um die Einsatzmöglichkeiten des Materials zu verbessern und seine Leistungsfähigkeit an unterschiedliche Kundenbedürfnisse anzupassen.

Das Anfangsportfolio besteht aus folgenden Compounds:

▪ wärmestabilisierten, glasfaserverstärkten Standardmarken mit Verstärkungsgraden von 30 % bis 60 % für verschiedene Steifigkeits-, Festigkeits- und Zähigkeitswerte

▪ glasfaserverstärkten Sondermarken mit verbesserter Hydrolysebeständigkeit (HR) mit 35 % oder 45 % Glasfaserverstärkung

▪ einem speziellen langglasfaserverstärkten, hoch-wärmestabilisierten Compound (50 % LGF) für hervorragende mechanische Eigenschaften, vor allem bei höheren Temperaturen

Alle Marken sind für die Spritzgussverarbeitung besonders gut geeignet.

Weitere Sondermarken befinden sich in der Entwicklung. Bitte kontaktieren Sie unsere Teams im Vertrieb und der technischen Entwicklung, die Ihnen gerne das passende Material für Ihre Anwendung empfehlen.

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Type Verstärkung Stabilisierung Farben

Glasfaserverstärkte Marken

Ultramid® Advanced T1000 HG6 30 % GF Standard (H) LS sw, un

Ultramid® Advanced T1000 HG7 35 % GF Standard (H) LS sw, un

Ultramid® Advanced T1000 HG8 40 % GF Standard (H) LS sw, un

Ultramid® Advanced T1000 HG10 50 % GF Standard (H) LS sw, un

Ultramid® Advanced T1000 HG12 60 % GF Standard (H) LS sw, un

Glasfaserverstärkte Sondermarken

Ultramid® Advanced T1000 HG7 HR 35 % GF Standard LS sw

Ultramid® Advanced T1000 HG9 HR 45 % GF Standard LS sw

Ultramid® Advanced T1000 WG10 LFX 50 % GF hoch (W) LS sw

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Ultramid® Advanced T1000 FÜR DIE AUTOMOBIL- UND TRANSPORTINDUSTRIE

Ultramid® Advanced T1000 ist das Polyamid mit der höchsten Festigkeit und Steifigkeit der Ultramid®-Kunststoffe im relevanten Temperaturbereich von bis zu 80 °C in feuchten oder nassen Umgebungen und übertrifft damit die aliphatischen Standardpolyamide. Aufgrund seiner ausgezeichneten Chemikalienbeständigkeit und konstanten mechanischen Eigenschaften behält Ultramid® Advanced T1000 seine Festigkeit auch unter anspruchs-vollen hydrolytischen Bedingungen bei. Die möglichen Anwendungen sind vielfältig:

Gehäuse für Thermostaten und WasserpumpenSteigende Betriebstemperaturen können für herkömmliche technische Kunststoffe wie PA6 oder PA66 problematisch werden und sogar die Lebensdauer der Bauteile ein-schränken, wenn sie mit heißen Kühlmitteln oder anderen Kfz-Betriebsflüssigkeiten in Kontakt kommen. Ultramid® Advanced T1000 bietet ausgezeichnete mechanische Eigen-schaften im Kontakt mit Kühlflüssigkeiten bei höheren Temperaturen sowie eine dauer-hafte Medienbeständigkeit. Beispielsweise wird die Zugfestigkeit in einer 1:1-Mischung aus Glykol und Wasser bei einer Temperatur von 135 °C zu mehr als 50 % über einem Zeitraum von mehr als 1.000 Stunden beibehalten. Bei geringeren Temperaturen oder in Wasser allein werden eine erheblich längere Beständigkeit und bessere mechanische Eigenschaften erzielt. Dank dieser konstanten mechanischen Eigenschaften und hervor-ragenden Chemikalienbeständigkeit ermöglicht Ultramid® Advanced T1000 problemlos höhere Dauerbetriebstemperaturen und eine längere Lebensdauer der Bauteile.

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Bauteile im Kraftstoffkreislauf (z.B Schnellkupplungen, Sensoren)Ultramid® Advanced T1000 weist im Vergleich zu herkömmlichen aliphatischen Poly-amid-Compounds eine höhere Beständigkeit gegen aggressive Kraftstoffe und damit eine längere Lebensdauer auf – zum Beispiel auch, wenn Kraftstoffe mit einem hohen Alkohol anteil bei höheren Temperaturen (z.B. E50, 90 °C) verwendet werden.

Bauteile in der Abgasnachbehandlung (SCR, z.B. Schnellkupplungen, Pumpen)Ultramid® Advanced T1000 bietet eine hohe Beständigkeit gegen Harnstofflösungen, vor allem auch bei höheren Temperaturen.

Aktuatoren und deren Gehäuse (z.B. Ladedruckventile)Ultramid® Advanced T1000 überzeugt mit konstanten mechanischen Eigenschaften und hoher Dimensionsstabilität über einen weiten Temperaturbereich, mit besonders hoher Steifigkeit und Festigkeit bis zu 120 °C.

KupplungsbauteileUltramid® Advanced T1000 bietet die höchste Steifigkeit und Festigkeit der Ultramid®- Produktfamilie bei Temperaturen von bis zu 120 °C.

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Ultramid® Advanced T1000 FÜR VERBRAUCHER-, BAU- UND INDUSTRIEANWENDUNGEN

Neben den Anwendungen in der Automobilindustrie hat Ultramid® Advanced T1000 enormes Potenzial in ande-ren Anwendungsbereichen, wo sehr gute mechanische Eigenschaften bei höheren Temperaturen sowie Bestän-digkeit gegen Chemikalien und Hydrolyse gefordert sind, z.B. in Haushaltsgeräten oder bei Bau- und Industrie-anwendungen.

Kaffeemaschinen (z.B. Brüheinheiten)Ultramid® Advanced T1000 verfügt über eine hohe Steifig keit und Festigkeit, auch in Kontakt mit kochendem Wasser, und weist eine ausgezeichnete Hydrolysebe-ständigkeit bei den erforderlichen Betriebstemperaturen auf. Die Zulassungen für Ultramid® Advanced T1000-Typen in Kontakt mit Lebensmitteln sind in Vorbereitung. Wenden Sie sich bitte an unseren Vertrieb oder unsere Experten in der technischen Entwicklung, um sicherzustellen, dass die betrachteten Compounds und Zulassungen für Ihre konkrete Anwendung geeignet sind.

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MöbelbeschlägeUltramid® Advanced T1000 bietet eine hohe Steifigkeit, Festigkeit und Kriechbeständigkeit – auch in nassen und feuchten Umgebungen.

Verteiler und Heizungsanlagen (Verteiler, Durchflussmesser und Regler)Wenn Steifigkeit, Festigkeit, Kriech- und Chemikalien-beständigkeit gefragt sind, auch bei ständigem Kontakt mit Wasser und bei höheren Temperaturen, ist Ultramid® Advanced T1000 die beste Wahl.

Pumpen und Pumpenteile (z.B. Laufrad, Gehäuse, Ventile) Ultramid® Advanced T1000 bietet eine hohe Steifigkeit, Festigkeit und Beständigkeit gegen Hydrolyse sowie Öle bei höheren Temperaturen.

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Ultramid® Advanced T1000 GF30

Ultramid® Advanced T1000 GF35

Ultramid® Advanced T1000 GF40

Ultramid® Advanced T1000 GF50

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Ultramid® Advanced T1000 – EINFACHE VERARBEITUNG

Ultramid® Advanced T1000 kann problemlos mit üblichen Spritzgießmaschinen verarbeitet werden. Da es sich um einen Werkstoff mit einem sehr hohen Schmelzpunkt (320 °C) und einer hohen Glasübergangstemperatur handelt, müssen die optimalen Verarbeitungsbedingungen entsprechend ausgewählt werden: Der Schmelzetemperaturbereich sollte zwischen 330 °C und 350 °C und der Werkzeugtemperaturbereich zwischen 140 °C und 160 °C liegen.

Ultramid® Advanced T1000 ist unempfindlich selbst gegenüber wechselnden Verarbeitungsbedingungen wie Variationen in der Dosier- oder Einspritzgeschwindigkeit. Es kann mit Heißkanal-systemen und Nadelventildüsen verarbeitet werden.

Die Fließfähigkeit der verschiedenen Ultramid® Advanced T1000-Typen wird in Abb. 8 gezeigt. Bei der Verarbeitung unter optimalen Bedingungen entsprechen die Fließlängen denen von herkömmlichen glasfaserverstärkten PA66-Werkstoffen.

Detaillierte Verarbeitungshinweise für optimale Spritzguss be-dingungen sind verfügbar – auch für einzelne Marken. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Ihren BASF-Kontakt.

Abb. 8: Maximale Fließwege beim Spritzgießen von unterschiedlichen Ultramid® Advanced T1000-Marken unter opti-

malen Bedingungen im Vergleich zu PA66 (mit 50 % Glasfaserverstärkung) für ein Fließspiralwerkzeug von 2 mm Dicke.

Die verschiedenen Ultramid® Advanced T1000-Marken wurden bei einer Schmelzetemperatur von 345 °C und einer

Werkzeugtemperatur von 150 °C bei konstanter Einspritzgeschwindigkeit und konstantem Einspritzdruck verarbeitet.

Länge der Fließspirale

[mm]

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Ultramid® Advanced T1000 – FLEXIBLE NACHBEARBEITUNG

Abb. 9: Bauteile aus Ultramid® Advanced T1000 lassen sich ausgezeichnet

laserbeschriften.

Kunststoffteile aus Ultramid® Advanced T1000 können mit zahlreichen unterschiedlichen Verfahren weiterverarbeitet werden:

▪Mittels Rotations-, Vibrations- oder Laserschweißen lassen sie sich zu komplexen Bauteilen zusammenfügen. ▪Die meisten Typen können laserbeschriftet werden. Auf glatten Oberflächen sind die Beschriftungen sehr kontrastreich (Abb. 9).

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Ultramid® Advanced T1000 – PRÄZISE BAUTEILAUSLEGUNG MIT ULTRASIM®

Das BASF-Simulationstool Ultrasim® wird bei der Auslegung von Bauteilen in allen Indus-trien genutzt. Beispiele finden sich im Fahrzeug- und Maschinenbau, im Bauwesen, in Handwerks- und Haushaltsgeräten sowie in Bauteilen für den Sport- und Freizeitbereich.

Mit maßgeschneiderten Modellen hat die BASF das Berechnungstool so weiterent-wickelt, dass auch Bauteile aus Ultramid® Advanced T1000 simuliert werden können. Mit Ultra sim® lässt sich das physische Verhalten des Bauteils anhand der Herstell-parameter, der Faser anisotropie und der Belastungsrichtung oder -geschwindigkeit vorherbestimmen. Die mathematische Bauteiloptimierung kann darüber hinaus die bestmögliche Gestaltung unter den gegebenen Bedingungen liefern.

Ultrasim® stellt somit ein einzigartiges Instrument dar, um Kundenbauteile in einer sehr frühen Phase lastengerecht zu optimieren. Durch die präzisen Vorhersagen können Kosten und Zeit für Prototypen oder umfangreiche Korrekturen von Werkzeugen vermie-den werden.

Optimiertes Bauteil

Verlauf der Bindenähte

Faserorientierung

Füllstudie

CAD

Spannungsverlauf und Material- beanspruchung

Abb. 10: Konstruktion von Bauteilen mit dem Simulationstool Ultrasim® der BASF

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