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Leichtbau im Auto mit Mehrwert

Fester als KohlefaserHybrides Composite leistet mehr

Dyneema in Composite-Bauteilen

Kohlefaserverbundwerkstoffe sollen durch Integration einer speziellen Polyethylenfaser in die Fasermatrix gegenüber reinen Kohlefaserverbunden erheblich an Schlagzähigkeit, Duktilität und Vibrationsdämpfung gewinnen.

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Gewichtsreduzierung bis 50 Prozent und FunktionsintegrationLeichtbau im Auto mit Mehrwert

Mit Leichtbaulösungen aus verschiedenen Fahrzeugbereichen trat Lanxess während der VDI-Tagung Kunststoffe im Automobilbau in Mannheim auf.

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Das Vollkunststoff-Bremspedal wiegt um rund die Hälfte weniger als eine vergleichbare Stahlkonstruktion und kann in einem One-shot-Prozess in Großserie gefertigt werden. (Bild: Boge Elastmetall)

Material- und Verfahrenslösungen für den Pkw- und Nutzfahrzeugbau können beträchtliche Gewichtseinsparungen erschließen und einen Mehrwert etwa in puncto Wirtschaftlichkeit und Bauteilleistung bieten. Entsprechende Exponate sollten diesen Anspruch stützen. Zum Einsatz kommen dabei unter anderem endlosfaserverstärkte thermoplastische Verbundwerkstoffe der Marke Tepex und Polyamid 6 als Substitut von Aluminium.

Als Highlights bezeichnete das Unternehmen leichte, nahezu unzerstörbare Motorraumverkleidungen sowie Tank- und Tunnelabdeckungen. Sie sind bereits in Serienfahrzeugen – wie dem Bentley Bentayga, der auf der gleichen Fahrzeugplattform wie der Audi Q7 aufbaut – als Schlechtwege-Ausstattungen im Einsatz. Die flachen Bauteile bestehen aus polypropylenbasierten, glasfaserverstärkten Mischfaservliesen (Low Weight Reinforced Thermoplastics, LWRT), die zusammen mit einem 0,5 Millimeter dicken Einleger aus Tepex im Formpressverfahren umgeformt werden. Die LWRT-Bauteile haben straßenseitig eine Deckschicht aus Tepex, die ihre Festigkeit, Steifigkeit und vor allem Zähigkeit um ein Mehrfaches erhöhe, verlautet aus dem Unternehmen.

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Ein weiteres Tepex-Exponat ist das erste in Großserie gefertigte Vollkunststoff-Bremspedal. Bisher sind der Porsche Panamera und Bentley Continental GT damit ausgerüstet. Es wird per Hybrid Moulding in einem One-shot-Prozess in kurzen Zykluszeiten gefertigt. Das Verfahren integriert das Umformen eines Einlegers aus Tepex in den Spritzgießprozess. Das Sicherheitsbauteil sei etwa halb so schwer wie eine vergleichbare Stahlkonstruktion. Es erfülle die hohen Lastanforderungen dank eines multiaxialen Faserlagenaufbaus im Einleger.

Außerdem präsentierte Lanxess eine nur einen Millimeter dicke Modulträgerplatte für das S-Klasse Cabrio von Mercedes-Benz. Sie wird ebenfalls im Hybrid Moulding-Verfahren ausgehend von Tepex hergestellt. Das Bauteil sei ein Beispiel dafür, wie sich großflächige Strukturbauteile besonders dünn und dadurch leicht konstruieren lassen. Gleichzeitig können sie direkt mit zahlreichen Funktionen ausgestattet werden.

Motorölwanne in Polyamid 6

Das aus Durethan gefertigte Ölwannenmodul für die neuen Sechszylinder-Boxermotoren des Porsche 911 Carrera war ebenfalls zu sehen. Es soll als Beweis dienen, dass sich preiswerteres Polyamid 6 ebenso gut wie Polyamid 66 eignet, um Aluminium in der Herstellung von Motorölwannen zu substituieren. Das Bauteil erfülle in puncto Funktionsintegration, Leichtbau und wirtschaftlicher Fertigung vollständig die spezifischen Anforderungen, die an die neue Motorengeneration gestellt werden. Es sei gelungen, das Gewicht der Ölwanne im Vergleich zum Vorgänger aus Aluminium um mehr als zwei Kilogramm zu senken.

Ein Exponatbeispiel aus dem Nutzfahrzeugbau waren die beiden Träger des Luftfilters, mit denen der Mercedes-Benz Actros seit Anfang dieses Jahres ausgestattet ist. Sie bestehen aus dem Polyamid 66 Durethan AKV 50 H2.0. Der mit 50 Gewichtsprozent Glasfasern hochverstärkte Werkstoff erhielt den Vorzug, weil er Kostenvorteile im Vergleich zur bisherigen Bauteilausführung in Stahl biete, die hohen mechanisch-dynamischen Anforderungen erfülle und mehr als 50 Prozent Gewichtseinsparung ermögliche. 

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