02.07.2015

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BASF: Weltweit erster Hinterachsgetriebequerträger aus Kunststoff in der S-Klasse von Mercedes-Benz

BASF und ContiTech Vibration Control haben den weltweit ersten Kunststoff-Getriebequerträger im Hinterachsrahmen für die S-Klasse von Mercedes-Benz entwickelt. Er besteht aus dem technischen Kunststoff "Ultramid" A3WG10 CR, einer besonders hoch verstärkten und auf hohe mechanische Lasten optimierten Polyamidspezialität der BASF. Gegenüber dem Vorgängerträger aus Aluminiumdruckguss biete das hoch belastbare Bauteil eine Gewichtsersparnis um 25%, eine bessere Akustik und exzellente mechanische Eigenschaften auch bei hohen Temperaturen und den aktuellen Crash-Anforderungen. Zu diesen Eigenschaften habe maßgeblich auch die Auslegungskompetenz der BASF mittels des BASF-Simulationstools "Ultrasim" beigetragen.

Das tragende Strukturbauteil aus Kunststoff erfüllt den Angaben zufolge alle Anforderungen an die statischen und dynamischen Lasten, die auf einen Getriebeträger einwirken: Als eine zentrale Komponente der Hinterachse stützt er einen Teil des Drehmoments ab, das vom Motor auf das Getriebe übertragen wird, und trägt die permanente Teillast des Differentialgetriebes. Deshalb komme der "Ultramid"-Querträger in allen Fahrzeugausführungen von Mercedes-Benz mit Allradantrieb - mit Ausnahme der AMG-Fahrzeuge - zum Einsatz.

Um das Aluminium in dieser anspruchsvollen, crash-relevanten Anwendung zu ersetzen, hat der Kunststoff hohe mechanische Anforderungen zu erfüllen: Der zu 50% kurzglasfaser-verstärkte Kunststoff "Ultramid" A3WG10 CR (CR=crash-resistant) verfügt laut BASF über eine optimale Festigkeit sowie Steifigkeit und zeige eine geringe Kriechneigung unter Dauerlast. Darüber hinaus könne das Material hohe Biegemomente ertragen. Das Bauteil zeichne sich durch eine gute schwingungs- und geräuschmindernde Wirkung aus.

"Der neue Hinterachsgetriebequerträger ist ein Meilenstein in der Anwendung von Polyamiden im Fahrwerksbereich und hat das Potenzial, einen neuen Trend in der Automobilbranche zu setzen", sagt Kai Frühauf, Geschäftsbereichsleiter bei ContiTech Vibration Control. "Um Metall durch Hochleistungskunststoffe ersetzen zu können, ist eine optimale Materialausnutzung und Anpassung an die jeweiligen Lastfälle nötig, wie sie BASF bei der Entwicklung von Ultramid® für den Getriebequerträger gezeigt hat."

Bereits in der frühen Entwicklungsphase des neuen Querträgers habe die BASF ihr Simulationstool "Ultrasim" herangezogen, um das Bauteil zu dimensionieren, die Bauteilgeometrie zu optimieren und das Verhalten des Bauteils im Spritzguss und im Betrieb vorherzusagen: Die Simulation von Bruchlasten, Festigkeiten unter dynamischer Belastung und Crashsicherheit hätten sehr gut mit dem realen Bauteilverhalten überein gestimmt. Mittels der Integrativen Simulation "Ultrasim" wurde von ContiTech Vibration Control die gesamte Fertigungskette abgebildet. Auf diese Weise habe die Bauteilgeometrie frühzeitig festgelegt und die Anzahl der Prototypen reduziert werden können.

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