Glatte Außenhaut und geschäumter Kern für die Karosserie

Bayer-Sandwich

Die Autokarosserie der Zukunft sollte leichtgewichtig und zugleich steif sein. Ein neues Konzept von Bayer MaterialScience (BMS) zur Gestaltung der Autohülle nimmt sich diesen Forderungen an und erfüllt darüber hinaus das Verlangen nach glatten, hochwertigen Oberflächen. Auf der Kunststoffmesse K 2013 zeigte das Unternehmen einen entsprechend gefertigten Heckklappendeckel.

„Mit einer glatten, kompakten Außenhaut und einem geschäumten Kern hat der Aufbau des Bauteils viel Ähnlichkeit mit dem eines Knochens“, sagte Ulrich Grosser, Teamleiter Advanced Technologies. Die Parallelen endeten jedoch bei der Fertigung der Teile.

„Für die äußere Schicht werden Endlos-Glasfasergelege mit einem thermoplastischen Polymer auf Basis von Polycarbonat imprägniert“, erklärte Grosser. Dabei werde die Benetzung und Umhüllung aller Fasern durch die Kunststoffmatrix sichergestellt. Dies sei der Schlüssel zur hohen Steifigkeit der Randschichten des Sandwichaufbaus. Die Schwindung von Polycarbonat-Blends wie beispielsweise Makroblend sei sehr gering und der Sandwichaufbau weise eine sehr glatte, qualitativ hochwertige Oberfläche auf. Für die gewünschte Optik könne diese anschließend lackiert werden.

In einem zweiten Schritt würden Ober- und Unterseite des Heckklappendeckels zusammengefügt und der entstehende Hohlraum komplett mit dem Polyurethan-System Baysafe ausgeschäumt. Der Schaum habe eine nur sehr geringe Dichte und mache das Bauteil leicht. Da der Schaum zugleich sehr steif sei und mit der ganzen äußeren Oberfläche verklebe, zeige das Bauteil auch nur eine geringe Anfälligkeit für Bagatellschäden. Im Fall eines Aufpralls absorbiere der Schaumstoff Energie und diene damit der Sicherheit von Insassen und Passanten. Er sei hoch wärmedämmend und leiste damit einen Beitrag zum Energiemanagement im Fahrzeug.

Um einen realitätsnahen Einsatz des Konzeptteils im Fahrzeug zu ermöglichen, hat das Unternehmen auch eine Lösung für die Befestigung am Fahrzeugrumpf entwickelt. „Auch hierbei hat sich die Natur als der beste Baumeister erwiesen“, meint Ulrich Grosser. Die Aufgabe bestand in einer robusten und dauerhaften Verbindung des Scharniers mit der Leichtbaustruktur des Heckklappendeckels. „Dazu haben wir uns angeschaut, wie Bäume auf Waldböden verankert sind.“ Für eine realitätsnahe Lösung optimierten die Bayer-Forscher das Aussehen der Scharnierbefestigung mithilfe von CAE-Berechnungen. Im Ergebnis hat die Kunststoffstruktur eine verblüffende Ähnlichkeit mit dem Aussehen eines Baumwurzelgeflechts. Versuche belegten, dass die Scharnierbefestigung leicht montiert werden könne und sehr fest im leichten Schaumkern hafte.

figure1

About this article

Cite this article

Glatte Außenhaut und geschäumter Kern für die Karosserie. Lightweight Des 6, 7 (2013). https://doi.org/10.1365/s35725-013-0289-2

Download citation