Präzisionsmetallrohre für Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen

Wussten Sie schon? Metallschläuche helfen, Luft in Airbags zu bringen!

Von allen Systemen in einem Automobil, die Metallteile verwenden, sind die vielleicht wichtigsten die verschiedenen Automobilsicherheitssysteme. Zusätzlich zu den grundlegenden Fahrzeugfunktionen – von Spiegeln, Scheinwerfern, Reflektoren und Blinkern bis hin zu Brems-, Lenk- und Aufhängungssystemen – umfassen automobile Sicherheitssysteme jetzt ein umfangreicheres Menü aktiver Funktionen, die dem Fahrer helfen sollen, Hindernisse zu erkennen und zu kontrollieren Fahrzeug und vermeiden Unfälle. Beispielsweise gibt es Systeme, die dabei helfen sollen, Fahrermüdigkeit zu erkennen, Fahrer vor Objekten auf ihrem Weg zu warnen, einen Sicherheitsabstand zu anderen Fahrzeugen einzuhalten und die Sicht über den Scheinwerferbereich hinaus und um Kurven auf der Straße zu maximieren.

Dennoch hängt die Sicherheit von Automobilen immer noch von einigen sehr einfachen „passiven“ Komponenten ab – wie Sicherheitsgurten, verstärkten Fahrgastzellen und Knautschzonen, die darauf ausgelegt sind, Kräfte zu absorbieren und abzuleiten – um die Insassen im Falle eines Aufpralls zu schützen. Eine weitere Ergänzung der Liste der passiven Automobilsicherheitssysteme ist der Airbag, der Ende des 20. Jahrhunderts in allen Autos, leichten Lastwagen und Lieferwagen vorgeschrieben wurde. Und vielleicht überraschenderweise spielen Präzisionsmetallrohre eine wichtige Rolle in dieser Technologie.

Wie funktionieren Airbagsysteme?

Der Airbag geht auf luftgefüllte Blasen zurück, die bereits 1941 beschrieben und erstmals in den 1950er Jahren patentiert wurden. (Lesen Sie mehr über die Geschichte der Airbags.) Der Airbag wurde entwickelt, um zusammen mit Sicherheitsgurten zu funktionieren, und hat ein einfaches Konzept:Es ist ein aufblasbares Kissen, das entwickelt wurde, um Autoinsassen vor schweren Verletzungen bei einem Zusammenstoß zu schützen. Und laut der National Highway Traffic Safety Administration haben Airbags seit 1998 fast 28.000 Menschenleben gerettet; Berechnungen der NHTSA zufolge verringert die Verwendung eines Sicherheitsgurts und eines Airbags das Todesrisiko um 61 Prozent.

Das typische Airbagsystem besteht aus einem Modul, das den aufblasbaren Nylonairbag selbst und einen Aufblaskanister enthält, der einen elektronischen Initiator enthält, der ein festes Treibmittel zündet und es in harmloses Stickstoffgas zum Aufblasen des Airbags umwandelt. Diese Automobil-Sicherheitssysteme umfassen auch Crash-Sensoren, eine Diagnose-Überwachungseinheit, eine Verbindungsspule und eine Anzeigelampe. Alle Komponenten sind über einen Kabelbaum miteinander verbunden und werden von der Fahrzeugbatterie mit Strom versorgt.

Sobald eine Kollision beginnt, erkennen die Aufprallsensoren eine plötzliche Verzögerung und senden, wenn der Aufprall schwer genug ist, einen elektrischen Funken an den Gasgeneratorkanister, der eine chemische Reaktion auslöst, die das Stickstoffgas erzeugt, das sich ausdehnt, um den Airbag zu entfalten und aufzublasen in weniger als einer Zwanzigstel Sekunde. Der Airbag ist nur eine Zehntelsekunde lang vollständig aufgeblasen und drei Zehntelsekunden nach dem Aufprall fast entleert.

Welche Rolle spielen Metallrohre in diesen Fahrzeugsicherheitssystemen?

In Airbagsystemen werden Metallrohre unterschiedlicher Größe verwendet. Beispielsweise werden große Metallrohre mit einem Außendurchmesser von 25–65 mm und Perforationen für die Aufblaskanister verwendet, die das Treibmittel enthalten. Uns interessieren jedoch eher die sehr kleinen Schläuche, die eine zentrale Rolle bei der Sensorik von Airbagsystemen spielen.

Die Crash-Sensoren, die einem Airbag mitteilen, wann er ausgelöst werden soll, sind vielleicht der wichtigste Teil dieser automobilen Sicherheitssysteme. Schließlich möchten Sie sicher sein, dass ein Airbag ausgelöst wird, wenn er soll. Ebenso möchten Sie nicht, dass es sich aufgrund von Umgebungsbedingungen versehentlich aufbläst.

Ein allgemein für diese Automobilsicherheitssysteme verwendeter Aufprallsensor ist das elektromechanische Design mit „gasgedämpfter Kugel und Röhre“. Hier besteht der Sensor aus einer kleinen Stahlkugel, die von einem Magneten an einem Ende eines Metallrohrs gehalten wird; Am anderen Ende der Röhre befinden sich zwei offene Kontakte (ein Schalter). Wenn ein Aufprall mit ausreichender Kraft auftritt, wird die Stahlkugel von dem Magneten losgerissen. Die Kugel rollt das Metallrohr bis zum Ende hinunter und schließt den Stromkreis – wodurch der Airbag in einer Millisekunde ausgelöst wird.

Heutige Aufprallsensoren sind so kalibriert, dass sie verhindern, dass sich der Airbag aufbläst, wenn das Auto über eine Bodenwelle oder ein Schlagloch fährt oder im Falle einer leichten Kollision. Ein Teil der korrekten Kalibrierung dieser Fahrzeugsicherheitssysteme besteht darin, sicherzustellen, dass die Teile des Sensors – einschließlich der Rohre – so präzise wie möglich sind. Die in den Crash-Sensoren verwendeten Metallrohre müssen dimensionale und funktionale Anforderungen erfüllen, mit sauberen Schnitten und sehr engen Toleranzen für Dicke und Exzentrizität. Das Metallrohr muss außerdem in der Lage sein, seine Eigenschaften zu bewahren und rauen Umgebungsbedingungen standzuhalten.

Es gibt andere Arten von Aufprallsensoren, und viele neuere Fahrzeuge haben Festkörper-Aufprallsensoren, die bei einem Stoß ein elektronisches Signal erzeugen. Autohersteller entwickeln auch adaptive Airbagsysteme, die ihre Auslösegeschwindigkeit und -stärke je nach Insassengröße, Sitzposition und Aufprallgeschwindigkeit variieren können.

Da diese Technologien und andere Automobilsicherheitssysteme voranschreiten, wird Metal Cutting weiterhin hier sein, um die Bedürfnisse der Automobilindustrie zu erfüllen. Als Präzisionsmetallverarbeitungsunternehmen sind wir Experten für das Schneiden, Schleifen, Läppen und Polieren aller Metalle mit sehr engen Toleranzen für Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen sowie für Kraftstoffeinspritzsysteme und Beleuchtungssysteme. Wir bieten auch Sekundäroperationen wie Biegen, Winkelschneiden sowie Anspitzen und Schlitzen von Rohren, Drähten und Stangen mit kleinem Durchmesser an. Darüber hinaus sind Wolfram- und Molybdänprodukte wie Drähte, Bänder und Stäbe erhältlich.

Für Tipps zur Auswahl des richtigen Anbieters für Ihre Anforderungen an Metallteile laden Sie bitte unseren kostenlosen Leitfaden „7 Geheimnisse zur Auswahl eines neuen Vertragspartners:Technischer Leitfaden zum Outsourcing Ihrer Präzisionsmetallfertigung“ herunter.