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28.08.2017 | Leichtbau | Nachricht | Onlineartikel

Leichte Rücksitz-Durchlade für Geländewagen entwickelt

Autor:
Christiane Köllner

Lanxess hat ein multiaxial verstärktes Tepex für Rücksitz-Durchladen von Geländewagen entwickelt. Gegenüber einer Stahlvariante soll sich eine Gewichtsreduktion von mehr als 40 Prozent ergeben. 

Endlosfaserverstärkte, thermoplastische Verbundhalbzeuge der Marke Tepex Dynalite von der Lanxess-Tochtergesellschaft Bond-Laminates kommen nun auch im Fahrzeuginterieur zur Anwendung. Ein Beispiel ist das Rücksitzsystem eines Geländewagens, der von einem europäischen Automobilhersteller produziert wird. Der Mittelplatz des Sitzsystems ist mit einer so genannten Durchlade ausgestattet, um für jeden Sitzplatz die Lehne einzeln umklappen zu können. Die Durchlade wird durch Umformen und Hinterspritzen von Tepex Dynalite gefertigt. "Das Bauteil markiert den Einstieg des Verbundwerkstoffs in den Leichtbau von Rücksitzanlagen und ist ein erneuter Beweis für das große Einsatzpotenzial des Composite-Materials in der Serienfertigung", sagt Henrik Plaggenborg, Leiter Technisches Marketing & Business Development Tepex Automotive. 

Über 40 Prozent leichter als Stahlausführung

"Gegenüber einer Stahlvariante ergibt sich eine Gewichtsreduktion von mehr als 40 Prozent. Gleichzeitig erfüllt das sicherheitsrelevante Bauteil alle Lastfälle, weil die Orientierung der Endlosfaserlagen im nur zwei Millimeter dicken Halbzeug gezielt auf die mechanische Belastung ausgerichtet ist", erklärt Harri Dittmar, Projektmanager und Anwendungsexperte für Tepex. Hersteller und Entwickler von Tepex ist die Lanxess-Tochter Bond-Laminates mit Sitz in Brilon.

Die Entwicklung des Leichtbauteils erfolgte bei Brose Fahrzeugteile mit Unterstützung des Geschäftsbereichs High Performance Materials von Lanxess. Brose produziert das Bauteil in seinem Werk in Coburg. 

Stabil bei Front- und Heck-Crash

Die Durchlade ist systembedingt nur an einer Seite oben an der Rücksitzlehne befestigt. Durch diese Befestigung wird sie bei Belastung sowohl auf Biegung als auch auf Torsion beansprucht. Um diesen Lastfällen gerecht zu werden, habe man einen speziellen multiaxialen Aufbau der Endlosglasfaserlagen im thermoplastischen Verbundhalbzeug gewählt. Multiaxiales Tepex ist eine neue Entwicklung von Bond-Laminates, die Organobleche deutlich leistungsfähiger machen soll. Das sei bisher nur durch die verfahrenstechnisch aufwändige Kombination von gewebebasiertem Tepex mit Tapes möglich gewesen, so das Unternehmen. 

Im Kern des Halbzeugs für die Durchlade befinden sich vier je 0,25 Millimeter dicke Lagen mit einer Faserausrichtung von +45 und -45 Grad zur Bauteillängsachse, die mittensymmetrisch angeordnet sind. Sie nehmen die Torsionslast auf. Dagegen werden die Biegelasten durch die beiden äußeren, je 0,5 Millimeter dicken Lagen aufgenommen, bei denen 80 Prozent der Endlosfasern in Belastungsrichtung liegen. "Dieser multiaxiale Lagenaufbau sorgt dafür, dass das Leichtbauteil bei einem Frontalcrash den Aufprall der beschleunigten Ladung aus dem Kofferraum und bei einem Heck-Crash die Massenkräfte der in den Sitz gepressten Person schadlos übersteht", erläutert Dittmar. 

One-Shot-Prozess

Zur Herstellung der Durchlade wird ein Zuschnitt des Halbzeugs aufgeheizt, in das Spritzgießwerkzeug eingelegt, umgeformt und dabei mit einem glasfaserverstärkten Thermoplasten hinterspritzt. Neben Rippen für eine hohe Bauteilsteifigkeit seien durch den Spritzgießschritt zahlreiche Funktionselemente direkt anformbar – so etwa die Aufnahme für die Nackenstütze, diverse Befestigungs- und Anschraubpunkte und die umlaufende Kedernut, an der die rückseitige Textilabdeckung der Durchlade befestigt ist. In klassischer Stahlbauweise hätten diese Funktionsbauteile separat angeschweißt oder -geschraubt werden müssen, so Lanxess.

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