Die Entwicklung von nicht sichtbar in der Instrumententafel eingebauten Beifahrerairbagsystemen aus Kunststoff wird vorgestellt. Bis heute ist die harmonische Einbeziehung einer solchen eigenständigen Airbagbox mit sichtbaren Deckelkonturen in ein modernes Instrumententafeldesign schwierig zu erreichen. Idealvorstellung der Stylisten und Herausforderung für Entwickler und Produzenten ist daher die unsichtbare Integration der Airbagfunktion in die jeweils vorhandene Oberfläche, eine Oberfläche, die heute natürlich in den meisten Fällen aus Kunststoff besteht. Verschiedene Methoden zu einer unauffälligen Schwächung dieser Oberfläche und des Kunststoffteils, die im entscheidenden Moment die Entfaltung des Airbags ermöglichen soll, stehen heute zur Verfügung. Ein Blick auf einige Eigenschaften eines Beifahrerairbags und seines Öffnungsverhaltens soll die Herausforderungen verdeutlichen, die dabei zu meistern sind: Das Gewicht eines Airbagmoduls mit Gasgenerator und Sack liegt bei mehreren Kilogramm. Dieses Modul muss ein Autoleben lang schwingungs- und ermüdungsfrei in der Struktur der Instrumententafel befestigt sein. Bei der Explosion des Gasgenerators treten während der ersten Bewegung des zusammengepressten Sacks Rückstoßkräfte von ca. 5000 N auf, die an allen Befestigungen zerren. Das Aufreißen der Deckelöffnung erfolgt ca. 8 msec nach Zündung des Generators und die Airbagentfaltung findet dann in den nächsten 50 msec statt. Für jeden Kunststofffachmann ist klar, dass die 'Zähmung' einer Explosion in Richtung einer geordneten Airbagentfaltung, insbesondere bei den geforderten tiefen Temperaturen bis - 35 Grad C, die meisten Kunststoffe an die Grenze ihrer Leistungsfähigkeit bringt. Die Airbagschwächung erfolgt durch Bearbeitung mit einem Laser, wenn das Instrumententafeloberteil bereits mit dem Splitterschutzteil verbunden ist. Das zweite Entwicklungsprojekt befasste sich mit der Idee einer universell für Instrumententafeln mit geschäumter Oberfläche einsetzbaren Einheit aus Schusskanal und Deckel. Der relativ dicke Verbund aus Träger, Schaum und Formhaut (oder Folie) muss in einer geeigneten Kontur geschwächt werden, um im Moment der Airbagauslösung als sich öffnender Deckel sozusagen aus dem Verbund herausgesprengt zu werden. Diese gezielte Schwächung wird entweder durch Schneiden und Fräsen der einzelnen Komponenten erreicht oder durch Lasern des Gesamtverbundes bis auf eine Minimalwanddicke der Außenhaut. Das Ergebnis der Universalairbagsystem besteht aus einem Schusskanal aus glasfaserverstärktem Thermoplast und einem Deckel aus einem elastomermodifizierten Thermoplast. Der Deckel ist größer als die Schusskanalöffnung, sodass er von außen auf der Kante des Schusskanals aufliegt. Er ist mit einem Polyestergewebe hinterspritzt, das gleichzeitig auch an den Schusskanal angespritzt ist. Das Gewebescharnier, welches dadurch gebildet wird, ist eine Funktion, die von verschiedenen Firmen bereits mit gutem Erfolg eingesetzt wird und auf unterschiedliche Weise weiterentwickelt wurde. Parallel zu der Integration von Deckel und Schusskanal in die Freiformkonstruktionen der Instrumententafel durch die Hersteller des Kunststoffteils wurde von den Modulentwicklern weiter an der oben bereits erwähnten Box für Gasgenerator und Airbagsack gearbeitet. Ein aktuelles Stadium dieser Entwicklung sind Module aus Kunststoff.

    The development of passenger airbag systems invisibly installed in the instrument panel and made from plastics - is the subject of the following presentation. Even today, it is hard to integrate such a self-contained airbag box with visible cover contours harmoniously in modern dashboard design. The stylist's ideal concept, and the developer's challenge, is thus to invisibly integrate the airbag function in the particular existing surface, a surface nowadays consisting naturally of plastics in most cases. Various methods are currently available for unobtrusively weakening this surface and the plastics component that should enable the airbag to unfold at the decisive moment. One look at several characteristics of passenger airbags and their opening behavior ought to illustrate the challenges that then have to be overcome: An airbag module with gas generator and sack weighs around several kilograms. This module has to remain fixed, free of vibration and wear, in the instrument panel for the life of the car. When the gas generator explodes, a recoil force of approx. 5000 N acts as soon as the collapsed sack begins to move, tearing at all its fastenings. The cover opening is torn open approx. 8 msec after the generator fires and the airbag unfolds within the next 50 msec. For every plastics expert it is clear that taming an explosion down for the airbag to unfold in an orderly manner, especially at the temperatures required - as low as -35 deg C - pushes the capabilities of most plastics to the limits Airbag weakening is done by laser treatment when the dashboard top is already joined to the splitter protection part. The second development project therefore tackled the notion of a unit consisting of firing channel and cover and universally applicable for instrument panels with foamed surfaces. The relatively thick composition of substrate, foam and surface skin (or film) has to be weakened in a suitable pattern in order to be blasted out of the composition as a cover opening at the moment the airbag is triggered. Such targeted weakening is achieved either by cutting and milling individual components or by lasering the entire composition down to minimum outer skin wall thickness. The result, a universal airbag system consists of a glass-fiber reinforced thermoplastic firing channel and an elastomer-modified thermoplastic cover. The cover is larger than the firing channel opening, so that it lies on the outside edge of the firing channel. It is back-molded with a polyester weave simultaneously molded onto the firing channel. The weave hinge thus formed is a function that has been successfully utilized by various companies and developed further in various ways. Parallel to integrating cover and firing channel in free-form designs of the dashboard by the manufacturer of the plastics component, the module developers continued to work on the box for the gas generator and airbag sack. Plastics modules are a current stage of this development.


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    Titel :

    Der Beifahrerairbag als Kunststoffsystemlösung


    Weitere Titelangaben:

    Passenger airbags as a system solution in plastics


    Beteiligte:
    Huschens, Rainer (Autor:in) / Nogaret, Eric (Autor:in) / Basile, Robert (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2008


    Format / Umfang :

    26 Seiten


    Anmerkungen:

    (engl. Version S. 53-63)



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch , Englisch




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