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14.05.2019 | Verbindungstechnik | Nachricht | Onlineartikel

Neuartiges Dämpfungsmaterial für den Automobil-Leichtbau

Autor:
Dr. Hubert Pelc

Leichtbau gewinnt in der Automobil-Serienproduktion durch strengere gesetzliche CO2-Vorgaben sowie der Elektrifizierung des Antriebs weiter an Bedeutung. Dies führt zu neuen Herausforderungen bei der akustischen Dämpfung. 


Die Gewichtsreduktion im Automobil soll den Komfort im Fahrzeuginneren nicht beeinträchtigen. Aus Sicht der Akustik ist es jedoch nicht immer zielführend, Gewicht einzusparen. Masse trägt dazu bei, unerwünschte Geräusche im Innenraum abzumildern. Die meisten Automobilhersteller konzentrieren sich auf den niederfrequenten Bereich (unter 1.000 Hz), in dem die Masse eine entscheidende Rolle bei der Geräuschreduzierung spielt. Dies gilt neben der Luftschalldämmung auch für die Körperschalldämpfung, beispielsweise von dünnen Leichtbaumaterialien, wie Faserverbundwerkstoffen, gewichtsreduzierten Kunststoffen oder Aluminium. 

“Stand-off“-Dämpfung

3M hat ein neues Dämpfungsmaterial (Engineered Damping Material 1000 Series) entwickelt, das speziell auf den niederfrequenten Bereich ausgelegt ist. Es basiert auf einer “Stand-off“-Konstruktion, bei der die Materialspannung in den wirkenden Dämpfungsschichten erhöht wird. Grundlage der Konstruktion sind leichte kinetische Abstandshalter (Pins), die eine sehr hohe Flexibilität im nicht aufgebrachten Zustand aufweisen und sich somit sowohl gewölbten als auch 2D-geformten Oberflächen anpassen. Durch die selbstklebende Rückseite lässt sich das Material manuell, halbautomatisch oder vollautomatisiert applizieren. Einmal verklebt, ermöglicht die Konstruktion inklusive der Abstandshalter eine sehr gute Dämpfung. Dabei sind die Höhe der Pins sowie deren Abstand zueinander von entscheidender Bedeutung.

Gewichtseinsparungen von mehreren Kilogramm möglich

Aufwendige Tests und Modellrechnungen ergaben, wo und wie bei einem herkömmlichen “Stand-off“-Dämpfungsmaterial Gewicht reduziert werden kann, ohne die akustische Leistung zu beeinträchtigen. Praxisstudien belegen die Effektivität des Dämpfungsmaterials. Bei derselben Performance, wie zum Beispiel mit Alu-Butyl, sind nach Angaben von 3M bei der neuen Serie nur 50 Prozent der Materialfläche zu bestücken. Das bedeutet eine Gewichtsreduktion und gleichzeitig eine Materialersparnis. Auf Basis der Testreihen seien abhängig von Fahrzeugtyp und der Anwendung Gewichtseinsparungen von bis zu 6 Kilogramm pro Fahrzeug möglich.

Weitere Informationen 

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

01.03.2019 | Fertigung | Ausgabe 1/2019

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