Lanxess demonstriert Tepex-Verbundmaterial in der Anwendung von strukturellen Brackets

Lanxess (Köln, Deutschland) identifiziert weiterhin erfolgreiche Anwendungen für seinen endlosfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoff Tepex, von einer Fahrzeugladeraumwanne bis hin zur neueren Produktion von Strukturhalterungskomponenten zur Aufnahme der Batterie, die das automatisierte Fahrerassistenzsystem mit Strom versorgt „Intelligent Drive“ in der Mercedes-Benz S-Klasse bei plötzlichem Stromausfall.

Die bügelförmige Halterung wird von Poeppelmann Kunststoff-Technik GmbH &Co. KG (Lohne, Deutschland) aus Lanxess' Polypropylen-basiertem Tepex dynalite 104-RGUD600(4)/47% hergestellt. Das Herstellungsverfahren ist ein zweistufiger Prozess, der das Formen (Drapieren) des Verbundmaterials mit dem Spritzgießen kombiniert.

„Durch die Verbundbauweise kann das fertige Produkt bis zu 40 % leichter sein als eine Ausführung aus Metall“, sagt Joachim Schrapp, Leichtbauexperte bei Pöppelmann. „Der Spritzgussschritt ermöglicht zudem die Integration von Funktionen, die nicht nur die Montage der Halterung deutlich erleichtern, sondern auch den logistischen Aufwand reduzieren. All dies wirkt sich günstig auf die Herstellungskosten aus.“

Die Aufgabe der Halterung besteht laut Lanxess darin, die etwa 10 Kilogramm schwere Batterie allein durch Klemmung im Fond des Fahrzeugs auch bei den erheblichen Beschleunigungskräften, die bei einem Aufprall auftreten, fest zu halten. Die Halterung ist so konstruiert, dass die meisten Kräfte von den Angriffspunkten über die Endlosglasfasern des Verbundmaterials abgeleitet werden. Da der Tepex-Rohling auch bei hohen Dauerbelastungen nicht kriecht, tritt keine Verformung auf, und eine hohe Ermüdungsfestigkeit stellt sicher, dass das Material im Laufe der Zeit nicht durch häufige, starke Vibrationen spröde oder reißt.

Laut Lanxess kommen auch die Korrosionsbeständigkeit und die elektrischen Eigenschaften von Tepex dieser Anwendung zugute. Ersteres erleichtert angeblich den Transport und die Lagerung, als dies bei Metallcoils der Fall wäre. Letztere, so Schrapp, sorge dafür, dass sie „zur Karosserie und den Metallteilen der Batterie elektrisch isolierend ist, was die Kurzschlussgefahr deutlich reduziert. Ein Bauteil aus Metall würde jedoch zusätzliche Maßnahmen zum Schutz vor Kurzschlüssen erfordern.“

Für diese Anwendung wird die Polypropylen-Matrix von Tepex mit vier Lagen Endlosglasfaser verstärkt, die größtenteils in einer Richtung angeordnet sind. Die mit Kurzglasfasern verstärkte Spritzgussmasse basiert ebenfalls auf Polypropylen, wodurch eine starke Verbindung zwischen beiden entsteht. Die Integration von Kabelführungen sowie Halterungen und Befestigungen in die Halterung für zwei Steuergeräte erfolgt bereits beim Spritzgießen, so dass die Geräte bei der Montage eingeclipst und nicht festgeschraubt werden können.