14.10.2014

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Lanxess: Infotainmenthalter im Audi A6 in thermoplastischer Verbundbauweise spart fast 50 Prozent Gewicht

Im Audi A6 kommt laut Lanxess erstmals ein Infotainmenthalter zum Einsatz, der in Hybridbauweise aus einem endlosfaserverstärkten Polyamid-Composite und einem Polyamid 6-Überspritzmaterial gefertigt wird. Das Serienbauteil aus Tepex und Durethan von Lanxess wiegt den Angaben zufolge gegenüber einer vergleichbaren Stahlausführung fast um die Hälfte weniger. "Die Anwendung unterstreicht das enorme Gewichtseinsparpotenzial, das Hybridkonstruktionen auf Basis endlosfaserverstärkter Polyamid-Composites im Leichtbau von Strukturbauteilen eröffnen. Wir gehen davon aus, dass sich diese Hybridbauweise auch für andere Trägerkomponenten im Automobil eignet - so etwa für Halter von vormontierten elektrischen und elektronischen Modulen", so Martin Klocke, Leichtbauexperte bei Lanxess.

Dem Serienbauteil ging die Entwicklung eines serienreifen Prototyps voraus, die in enger Zusammenarbeit der Bereiche "Entwicklung Package Steuergeräte" und "Technologieentwicklung Faserverstärkte Kunststoffe" von Audi mit Lanxess, der KraussMaffei Technologies GmbH und der Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG Modellbau und Formenbau erfolgte. KraussMaffei entwickelte für die Prototypfertigung eine vollautomatische Produktionszelle mit eigens angepasstem Handlingssystem und einer direkt über der Werkzeugaufspannplatte angeordneten Aufheizvorrichtung.

Wirtschaftlicher One Shot-Prozess mit kurzen Zykluszeiten
Aufbauend auf diese Arbeiten erstellte die Reinert Kunststofftechnik GmbH und Co. KG eine weiter optimierte Produktionszelle zur vollautomatischen und vollständig reproduzierbaren Serienfertigung des Infotainmenthalters. Zum Einsatz kommen zwei Einleger aus dem mit Endlosglasfasern verstärkten Polyamid 6-Composite Tepex dynalite 102-RG600(2)/47% von der Lanxess-Tochtergesellschaft Bond-Laminates. Sie werden mit einer Infrarotheizung der KRELUS AG schonend erwärmt, im Spritzgießwerkzeug umgeformt und direkt mit dem leichtfließenden Polyamid 6 Durethan BKV 30 EF H2.0 von Lanxess überspritzt. Rippen auf der angussfernen Bauteilseite werden mittels Durchspritzen der Tepex-Zuschnitte gefüllt. Dieser One Shot-Prozess soll die nacharbeitsfreie Herstellung des Verbundbauteils in einer Zykluszeit von weniger als 50 Sekunden ermöglichen. Spezielle Greifer erlauben ein schnelles Übergeben der aufgeheizten Composite-Einleger an das Werkzeug, wo sie von speziellen Haltestiften übernommen und exakt positioniert werden. Die Löcher für die Verschraubungsaugen werden nicht nachträglich in einem separaten Fertigungsschritt gestanzt, sondern im Spritzgießwerkzeug beim Schließen des Werkzeuges durch Dorne geformt. Auf diese Weise werden die Fasern nahezu ohne Beschädigungen um die Bohrung verdrängt, was einen optimalen Kraftfluss bei Belastung des Bauteils bewirken soll. Dieser positive Effekt sei durch entsprechende Prüfungen bestätigt worden. Entwickler und Hersteller des Handlingssystems und Serienwerkzeugs ist die Maier Formenbau GmbH.

Hohe Verbundfestigkeit und -steifigkeit
Der Infotainmenthalter trägt einen Markenverstärker und optional einen TV-Tuner. Er muss nicht nur eine hohe Steifigkeit mitbringen, sondern auch an den Anbindungspunkten zur Karosserie und den Anbauteilen besonders ermüdungsfest sein. Denn das Gewicht der montierten Geräte führt während der Fahrt zu einer schwingenden Belastung, was hohe dynamische Spannungen verursacht. Die Anbindungen sind deshalb so mit Tepex verstärkt, dass der Kraftfluss größtenteils über dessen Endlosfasern erfolgt.

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