In den letzten Jahren hat sich die Entwicklung von den relativ flexiblen zu steif konstruierten Vollkunststoff-Frontend-Modulen verlagert. Die ständig verschärften Entwurfsvorgaben bei immer knapperen Platzverhältnissen haben auch dazu geführt, dass in Hybrid-Bauweise ausgeführte Stahl-/Kunststoff-Träger verwendet werden. Es gibt jedoch auch Beispiele, in denen ein ausgereifter geometrischer Entwurf die Realisierung von Vollkunststoff-Frontend-Modulen mit höchstmöglicher Steifigkeit bei niedrigstmöglichem Gewicht und Kostenaufwand ermöglicht hat. Besprochen werden mögliche Gründe für schlechte Entwurfslösungen. Als Beispiel einer erfolgreichen Entwicklung wird das Frontend-Modul des SMART Forfour angeführt. Normalerweise wird ein Frontend-Modul an den Stahl-Längsträgern befestigt und dient zur Aufnahme von Bauteilen wie zum Beispiel Kühler, Scheinwerfern, Motorhaubenverschluss und vielen kleineren Komponenten, etwa verschiedene Sensortypen wie z.B. Aufprallsensoren. Der wichtigste Grund zur Verwendung eines Moduls besteht in der großen Zahl von Komponenten, die auf einem semistrukturellen Träger vormontiert werden. Abgesehen von der Aufnahme von Bauteilen müssen die Frontend-Module auch konstruktive Funktionen übernehmen. Da das Frontend-Modul ein semistrukturelles Teil ist, sind starke, steife Werkstoffe eine logische Entscheidung für den Trägerwerkstoff. In der Vergangenheit wurden GMT und SMC verwendet. Heute werden dagegen wegen der zugenommenen Freiheit im geometrischen Design und den durch das Spritzgießverfahren möglich gewordenen niedrigeren Produktionskosten viele Frontend-Module aus Langglasfaser-Polypropylen oder Kurzfaser-Polyamid 6 hergestellt, wobei der letztgenannte Werkstoff aber meistens für die Verrippung eines Stahlträgers gewählt wird. Untaugliche Entwürfe sind meistens nicht auf die Werkstoffwahl, sondern auf Fehler im konstruktiven Entwurf zurückzuführen. Fehlermöglichkeiten sind offene Profile ohne Torsionsverrippung, geschwungene Linienführung, was gut aussieht, aber konstruktiv schwach ist. Der Lastweg wird vergessen. Dieser sollte die kürzeste Verbindung zwischen dem Last- und dem Befestigungspunkt, darstellen.
Entwicklungen bei den Frontend-Modulträgern von der Hybrid- zur Vollkunststoff-Bauweise
2004
26 Seiten, 29 Bilder, 6 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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