Kohlenstofffaserverstärkter Duroplaste (CFK) werden zunehmend auch für die Automobilkarosserien genutzt, ebenso wie thermoplastische Composites als glasfaserverstärkter Kunststoffe auf Basis von Polyamid-Organoblech und Polyamid als Hinterspritzmaterial. Organobleche sind leichte, steife Plattenhalbzeuge aus einer thermoplastischen Matrix, in die Endlosfasergewebe eingebettet ist. Um ein entsprechendes Hybridbauteil zu fertigen, wird ein Polyamid-Organoblech physikalisch umgeformt (drapiert), in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und an ausgewählten Stellen gezielt mit Verrippungen aus kurzglasfaserverstärktem Polyamid hinterspritzt. Inzwischen haben Versuche gezeigt, dass das Umformen der Organobleche nicht separat erfolgen muss, sondern in den Spritzgießprozess integrierbar ist. Die Organoblech-Hybridtechnik mit Polyamid und Glasfasern ist eine wirtschaftliche Alternative zu CFK und könnten vor allem in Frontends, Fahrzeugsitzen, Sitzquerträgern, Airbaggehäuse oder Pedalen angewendet werden. Der Hinterspritzprozess ist entscheidend für die mechanischen Bauteileigenschaften. Lanxess hat ein Materialmodell für Organobleche entwickelt, um deren CAE-Simulation zu ermöglichen. Das Modell erfasst durch die Berücksichtigung der lokal unterschiedlichen Faserorientierungen im umgeformten Organoblech alle Eigenschaften eines derartigen Hybridbauteils. Zum Beispiel auch das Bruchverhalten, das für die Crashsimulation wichtig ist. Lanxess bietet mit HiAnt eine Dienstleistung an, die von der Materialauswahl über die Abschätzung der Produktionskosten und CAE-Berechnungen bis zum Werkzeugbau, Bauteilprüfung und Anfahren der Serienproduktion reicht.
Chancen der Organoblech-Hybridtechnik im Leichtbau
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 114 , 3 ; 210-215
2012
6 Seiten, 6 Bilder, 3 Quellen
Article (Journal)
German
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