Faserverbundwerkstoffe Composites für den Offroad-Einsatz

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Geländewagen und SUV müssen bei häufigem Offroad-Einsatz oder für das Fahren auf extrem schlechten Straßen mit besonders widerstandsfähigen Unterbodenverkleidungen ausgestattet sein. Thermoplast-Composites bieten hier eine Lösung.

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Tepex wird z. B. im Bentley Bentayga eingesetzt.
Tepex wird z. B. im Bentley Bentayga eingesetzt.
(Bild: Lanxess)

Die Lanxess-Tochter Bond-Laminates GmbH bietet mit den endlosfaserverstärkten, thermoplastischen Verbundwerkstoffen der Marke Tepex eine innovative Materiallösung für Sonderausstattungsteile an. Mit ihrer Hilfe werden nahezu unzerstörbare Motorraumverkleidungen sowie Tank- und Tunnelabdeckungen hergestellt, die bereits in mehreren Serienfahrzeugen wie etwa dem Bentley Bentayga zum Einsatz kommen.

„Die Bauteile haben bei einem Test auf felsiger Schlechtwegestrecke die extreme Beanspruchung durch Aufsetzen des Fahrzeugbodens und Schotter-Steinschlag beinahe schadlos überstanden“, sagt Harri Dittmar, Anwendungsentwickler für Tepex. Darüber hinaus vereinfacht der Verbundwerkstoff den Fertigungsprozess. „Die Teile können auf denselben Umformwerkzeugen wie die entsprechenden Komponenten der Fahrzeug-Standardausführungen produziert werden. Dadurch muss nicht auf andere Materialien ausgewichen werden, und eine Investition in zusätzliche Werkzeuge und Pressen mit höherer Schließkraft entfällt“, so Dittmar.

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Einfacher Formpressprozess

Die Verkleidungs- und Abdeckungsteile der Standard- und der Sonderausstattungen werden beide ausgehend von polypropylen-basierten, glasfaserverstärkten Mischfaservliesen (Low Weight Reinforced Thermoplastics, LWRT) im Formpressverfahren hergestellt. Dazu werden große LWRT-Zuschnitte in einem Umluftofen aufgeheizt und von einem Roboter in ein Presswerkzeug eingelegt, das je nach Teilegröße bis zu vier Bauteile auf einmal formt. Abschließend werden die Bauteile aus der umgeformten Zuschnitt-Platine ausgestanzt oder per Wasserstrahl ausgeschnitten. Bei den Bauteilen für die Sonderausstattungen wird zusätzlich ein 0,5 mm dicker Einleger aus Tepex auf die LWRT-Zuschnitte gelegt und mit umgeformt, so dass die resultierenden Komponenten straßenseitig eine Oberfläche aus Tepex haben.

Gute Schallabsorption

Hersteller der Motorraumverkleidungen und Tankabdeckungen ist die Elring Klinger Abschirmtechnik AG mit Sitz in Sevelen in der Schweiz. Sie setzt dabei das LWRT-Material Elro Coustic ein. Die Tunnelabdeckungen werden von der Röchling Automotive SE & Co. KG, Mannheim, aus dem hauseigenen LWRT-Werkstoff Seeberlite produziert. Als Einleger kommt bei allen Teilen der Sonderausstattungen Tepex dynalite 104-RG 601 zum Einsatz. Es besteht aus einer Polypropylen-Matrix, in die 47 Vol.-% Endlosglasfaser-Rovings als einlagiges Gewebe eingebettet sind.

Die Deckschicht aus Tepex steigert die Festigkeit, Steifigkeit und vor allem die Zähigkeit der LWRT-Bauteile um ein Mehrfaches. Dittmar: „LWRT hat zudem wegen seines vliesartigen Aufbaus eine sehr gute schallabsorbierende Wirkung, die mit anderen Pressmassen verloren gegangen wäre und weniger Fahrkomfort bedeutet hätte.“ Die Belastbarkeit des Composite-Aufbaus ließe sich noch steigern, wenn Tepex nicht nur straßen-, sondern auch innenseitig als Decklage zum Einsatz käme. „Das Resultat wäre ein Sandwich-Aufbau mit einem Kern aus LWRT, der noch steifer, aber dabei trotzdem leicht wäre“, erklärt Dr. Egon Moos, Product Manager Underbody Systems bei Röchling Automotive.

Breites Einsatzspektrum

Tepex hat inzwischen viele andere Serienanwendungen im Pkw-Leichtbau erobert. Zum Beispiel werden mit dem Verbundwerkstoff durch Verformen und Hinterspritzen auch Sitzlehnen, Frontend-Komponenten, Bremspedale und Stoßfängerträger hergestellt. (qui)

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