Eine Option der technologischen Weiterentwicklung der Kraftfahrzeuge liegt in neuen und innovativen Werkstoffen. Auf neue Kunststoffsorten und komplexe polymere Werkstoffverbunde wirken sssich verschärfte Recyclinganforderungen negativ aus, da durch den Nachweis der Recyclierbarkeit zusätzliche Markteintrittsbarrieren geschaffen werden. Andererseits begünstigt die Gesetzgebung den Einsatz polymerer Materialien, z.B. durch eine strengere Schallemissionsgesetzgebung. Karosserie- und Strukturelemente realisieren durch ihre Steifigkeit und Festigkeit wesentliche Anforderungen an Fahrzeuge. Zur Steigerung der Sicherheit bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion ist eine Optimierung der tragenden Karosseriestruktur in den crashrelevanten Fahrzeugbereichen notwendig. Die am stärksten beanspruchten Bereiche werden durch Längs- und Querträger gebildet, im Wesentlichen im Bereich der Crashboxen. Durch das hohe Energieabsorptionsvermögen faserverstärkter Kunststoffe (FVK) unter Ausnutzung der anisotropen Materialeigenschaften sind hier Substitutionen bei gleichzeitiger Gewichtseinsparung möglich. Tragende Teile der Struktur lassen sich sowohl in reiner FVK-Bauweise, als auch in Hybridtechnologie darstellen. Durch die Kombination von Metallen und Kunststoffen werden die Vorteile beider Werkstoffe genutzt. Durch Konzepte, die eine Abkehr von der selbsttragenden Struktur ermöglichen, wie z.B. Stahl-Space-Frame-Bauweisen, werden die Außenhautbauteile zu Hang-On-Komponenten, so dass auch komplexe Bauteile, wie z.B. Seitenwände, für Kunststoffkonzepte offen stehen. Bei Funktionsbauteilen unterliegt der Einsatz von Kunststoffen zukünftig gegenläufigen Tendenzen. Zum Einen eröffnen sich durch die Einführung neu entwickelter Materialien mit optimierten Eigenschaften neue Potenziale, zum Anderen wird der Einsatz durch erweiterte Lastenheftanforderungen und gesetzliche Bestimmungen erschwert, z.B. Anforderung an Kraftstoffbehälter. Im Bereich der Funktionsteile werden zunehmend faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt. Wesentliche Potenziale liegen bei Sicherheitsbauteilen, die heute noch zu einem Großteil aus metallischen Materialien bestehen.
Zukünftige Trends in der Fahrzeugentwicklung - Auswirkungen auf den Kunststoffeinsatz
2001
11 Seiten, 6 Bilder, 20 Quellen
Conference paper
German
Zukunftige Trends in der Fahrzeugentwicklung - Auswirkungen auf den Kunststoffeinsatz
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