Der Einsatz von energieabsorbierenden Bauteilen im Fahrzeugbau spielt heutzutage eine zunehmend wichtige Rolle. Hierbei haben energieabsorbierende Schäume die Aufgabe, die durch einen Aufprall auftretenden Schäden zu minimieren oder ganz zu verhindern. Im Wesentlichen kann man zwischen den Partikelschäumen (EPP - expandiertes Polypropylen) und den Polyurethanschäumen (PUR) unterscheiden. Im Beitrag wird näher auf die Unterschiede dieser beiden Leichtwerkstoffe, die zu 95 bis 98% aus Gas/Luft und zu weniger als 5% aus massiven Zellstegen bestehen, eingegangen. Von der Herstellung über die Eigenschaften, der Recycelfähigkeit bis hin zu einer kostenseitigen Betrachtung soll am Ende die richtige Wahl zum einzusetzenden Werkstoff stehen. EPP kann durch zwei unterschiedliche Verfahren hergestellt werden, durch Aufschäumen beim Hersteller mit Hilfe des Autoklav-Verfahrens oder durch Aufschäume der Beads durch Extrusion. Bei beiden Verfahren entstehen Schaumstoffpartikel in loser Schüttung, die zur Weiterverarbeitung in Schäumautomaten dienen. Das Rohstoffsystem von PUR besteht aus zwei Grundstoffen (Polyisocyanate, Polyole), sowie Hilfs- und Zusatzstoffen. Die energieabsorbierenden Bauteile aus EPP (Kopfaufprallschutz, Stoßfängereinsatz) werden auf Formteilautomaten gefertigt. Die PUR-Crashpads werden in der Regel auf Rundläuferanlagen mit Hochdruckschäummaschinen hergestellt. Fertigungsbeispiele sind hier Kneepads und Crashpads für Türseitenverkleidungen. Am Beispiel eines bestehenden Projektes werden alle Kosten, die bei der Herstellung derartiger Bauteile anfallen, erläutert und miteinander verglichen. Weiterhin werden die Eigenschaften hinsichtlich der Abhängigkeit der Druckspannung von der Temperatur, die Wärmeausdehnung und Toleranzen, die Brennrate und das Recycling beschrieben. PUR-Bauteile erlauben eine wesentlich präzisere Auslegung, um geforderte Eigenschaften zu erfüllen. Je nach geforderter Spezifikation muss entschieden werden, welcher Rohstoff zum Einsatz kommt.
Einsatz von energieabsorierenden Schäumen im Fahrzeugbau - Gegenüberstellung PUR-EPP
2005
11 Seiten, 12 Bilder
Conference paper
German
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