Die Einsatzmöglichkeiten von T-FVK (Faserverbund-Kunststoffe mit Thermoplastmatrix) für den Fahrwerksbereich wurden am Beispiel des oberen Hinterachs-Querlenkers des Audi 4 quattro untersucht. Als Prepreg wurde kohlenstoffaserverstärktes Polyamid 6.6 verwendet, das bei hohem Leichtbaugrad eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit gewährleistet. Aufgrund der hohen Komplexität des Bauteils erfolgte die Auslegung des Querlenkers mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode, wobei zuvor eine Simulation der Drapierung durchgeführt wurde. Das war notwendig, weil bei der Dimensionierung von FVK-Bauteilen die lokale Faserorientierung zu berücksichtigen ist. Die Fertigung erfolgt durch Pressen (Matched-metal-die-Verfahren) des konsolidierten Prepregs zu Halbschalen, mechanische Bearbeitung, Anspritzen der Lagerbuchsen mit Versteifungsrippen und Fügen der Querlenker-Hälften durch Vibrationsschweißen. Im Ergebnis enstand ein Querlenker, der gegenüber Stahl um 50 % leichter ist und mit einem großserientauglichen Fertigungsverfahren hergestellt werden kann. Ein 30 %iger Steifigkeitsverlust wurde durch die Wahl geeigneter Gummilager kompensiert.
Lenker aus Faserverbundwerkstoff mit Thermoplastmatrix
Steering wheel made of thermoplastic material
Motortechnische Zeitschrift ; 59 , Sonderausgabe Werkstoffe im Automobilbau ; 34-40
1998
5 Seiten, 9 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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