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メルセデスベンツの新型GLクラスが、世界初のプラスチック製エンジンサポートを採用【BASF】
2013年3月12日
BASF（本社：ドイツ ルートヴィッヒスハーフェン）の高強度特殊ポリアミドUltramid® （ウルトラミッド®）A3WG10 CR製のエンジンサポートが、ダイムラー社のメルセデスベンツ新型GLクラスの6気筒ディーゼルエンジンに、世界で初めて採用されました。プラスチック製エンジンサポートは、従来のアルミ製と比べ、耐荷重性能は同等ながらも防音特性と断熱特性に優れ、軽量化に貢献します。このエンジンサポートは、エンジンマウントとともにエンジンを支える部品で、この非常に高い荷重条件に対応するよう構造的に最適化された高強度特殊ポリアミドUltramid® A3WG10 CRを使用しています。金型の設計と生産は、ドイツ ボーデルスハウゼンにあるJoma-Polytec社が行っています。
エンジンサポートの機能と要件：静的荷重、連続荷重、衝突
既に多くの自動車メーカーが採用しているトルクサポートには、 Ultramid®の多くのグレードが採用されていますが、主に一時的に発生する「振れ」を抑制しています。これに対してエンジンサポートは、エンジン重量の負荷が持続的にかかる上に、エンジントルク全体を吸収する必要があり、これまではアルミニウムで作られてきました。
防音、熱伝達、重量
この過酷で、衝撃に耐えることが求められる環境において、アルミを代替するにはプラスチックは厳しい機械的要件を満たす必要があります。 Ultramid® A3WG10 CRは極めて高い剛性を持ちますが、エンジンルーム内の限られたスペースでの連続荷重下で、クリープによる変形が十分に小さい必要があります。また、エンジンルーム内の取り付け条件によっては、高い「曲げモーメント」にも耐えなければなりません。 Ultramid®のエンジンサポートが、アルミ製のそれに比べて最も優れている点が、防音特性です。プラスチックに特有の減衰挙動により、バランスのとれたエンジンサウンドに貢献します。
また、プラスチックの熱伝導がアルミに比べて非常に少ないこともプラスチック製サポートのメリットです。この結果、 Ultamid®のエンジンサポートは、天然ゴム製のエンジンマウントを、これまで以上にエンジンの熱から守り、マウントの寿命を伸ばします。そして、環境面でもプラスチック製エンジンサポートは、アルミ製に比べ 30% 以上軽く、 CO2排出量削減に貢献します。
衝突および音響特性挙動の最適化シミュレーション
本部品がクリアしなければならない数多くのテストには、小さな衝突を再現した、いわゆる「リペアクラッシュ」と、大規模な「オフセットクラッシュ」（オフセット正面衝突）があります。前者のケースでは、部品は無傷のままでなければなりません。また後者のケースでは、衝撃を受けたら直ちに、しかも設計した通りに壊れて、エンジンの車室内への侵入を防がなければなりません。
各種衝突テストを実施し、これらの要件を確認することに加え、 BASFは Ultrasim®ユニバーサルシミュレーションツールを使用して、初期の開発段階から先述の「リペアクラッシュ」と「オフセットクラッシュ」のケースを念頭に、部品の挙動をシミュレーションしました。この挙動予測における破壊荷重、動的パルス荷重下での各種強度、および衝突荷重は、実験結果と極めてよく一致し、現行のアルミニウム製サポートに要求される特性を達成することができました。これにより、開発の早い段階で高荷重に耐えるためのリブ加工を施し、また防音要件をクリアする事に成功し、試作品の数を減らすことが可能となりました。
Ultramid®とUltrasim®の詳細については、下記をご覧ください。
▶http://www.plasticsportal.net/wa/plasticsEU〜en_GB/portal/show/content/products/engineering_plastics/ultramid_miramid （英語 ）
▶www.ultrasim.net （英語）
BASFについて
BASF（ビーエーエスエフ）は世界をリードする化学会社「 The Chemical Company 」です。製品ラインは、化学品、プラスチック製品、高機能製品、農業関連製品、石油・ガスと多岐にわたっています。BASFは、経済的な成功、社会的責任、そして環境保護を同時に実現しています。また、BASFは科学とイノベーションを通して現代社会や将来のニーズを提示しながら、ほぼすべての産業のお客様を支援しています。BASFの製品とソリューションは、資源の確保に貢献し、栄養価の高い食品を提供するとともに、生活の質の向上に寄与しています。BASFはこれらの活動を企業目標として「私たちは持続可能な将来のために、化学でいい関係をつくります」を掲げています。2012年の売上は787億ユーロで、従業員数は約11万3 ,000人です。BASFの詳しい情報は、www.basf.com（英語）、newsroom.basf.com（英語）、www.japan.basf.com（日本語）をご覧ください。
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