LANXESS Tepex Thermoplast-Verbunde für Audi A8 Rücksitzschalen

LANXESS (Köln, Deutschland) hat bekanntgegeben, dass seine Tepex kontinuierlich faserverstärkten Verbundwerkstoffe in einer Rücksitzanwendung für den Audi A8 eingesetzt werden. Die Limousine bietet eine Option mit zwei elektrisch verstellbaren Einzelsitzen im Fond, deren Schalen von Faurecia Automotive Seating (Stadthagen, Deutschland) entwickelt und im Hybridformverfahren hergestellt werden. Verwendet wird Polyamid-6-basiertes Tepex dynalite 102-RG600(2)/47 %. Kurzglasfaserverstärktes Durethan BKV30H2.0 Polyamid 6, ebenfalls von LANXESS, dient als Umspritzmaterial.

LANXESS führt die Anwendung als Beispiel an, wie sich seine Tepex kontinuierlich faserverstärkten Verbundwerkstoffe in der Großserienfertigung verschiedener Strukturkomponenten für den automobilen Leichtbau etablieren.

„Der Grund, warum unser Verbundwerkstoff für diese Struktur gewählt wurde, liegt darin, dass er etwa 45 % leichter ist als ein vergleichbares Metall-Design, aber dank hohem Funktionsintegrationsgrad kosteneffizient produziert werden kann. Er hält auch den hohen mechanischen Belastungen bei einem Crash stand“, erklärt Henrik Plaggenborg, Leiter Tepex Automotive im LANXESS-Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM).

Bisher wurden vergleichbare Sitze 주로 aus Metallschalen gefertigt, die auf eine Unterstruktur geschraubt waren. Die Herstellung der Metallschalen ist zeitaufwändig, da sie aus zahlreichen Einzelteilen bestehen, die in mehreren Schritten durch Schweißen verbunden werden müssen.

„Im Hybridformverfahren entsteht im Gegensatz dazu ein einbaufertiges Bauteil in einem einzigen Prozessschritt. Der vorkonturierte und erhitzte Halbzeug-Verbundwerkstoff wird direkt im Spritzgusswerkzeug umgeformt und durch Spritzgießen mit zahlreichen Funktionen ausgestattet. Das vereinfacht die nachfolgende Montage und führt zu erheblichen Einsparungen bei den Produktionskosten“, sagt Tilmann Sontag, Projektleiter in der Tepex Automotive Gruppe von HPM.

Zusätzlich zu Verstärkungsrippen werden der Kederkanal zur Befestigung des Sitzbezugs sowie zahlreiche Halter und Führungen (z. B. für Sitzbelüftung und Kabelhalter) in das Bauteil integriert. Auch die Clips zur Befestigung der Sitzschale werden direkt angespritzt.

„Die Schale kann einfach und schnell ohne Schrauben über die Clips montiert und zu Wartungszwecken wieder demontiert werden. Die Clips sind hochstabil und erfüllen alle relevanten Sicherheitsanforderungen“, sagt Sontag.

LANXESS unterstützte die Projektpartner umfassend bei der Entwicklung der Sitzschalen und des kompletten Fond-Sitzsystems. So ermittelte HPM Materialdaten über den Verbundwerkstoff und das Umspritzmaterial, die Faurecia für strukturelle Simulationen zur Berechnung der mechanischen Belastbarkeit des Sicherheitsbauteils benötigte. Zudem wurden mehrere Strategien zum präzisen und reproduzierbaren Umformen des Halbzeug-Verbundwerkstoffs in einer Drapier-Simulation analysiert. Die Ergebnisse flossen in Empfehlungen für Werkzeug- und Prozessdesign ein.

„So empfahlen wir beispielsweise spezielle Spannungselemente, um den plastifizierten Verbundwerkstoff-Einsatz im Spritzgusswerkzeug zu sichern“, sagt Sontag.

Tepex wird von der LANXESS-Tochter Bond-Laminates GmbH (Brilon, Deutschland) entwickelt und produziert. Tepex dynalite wird großserienmäßig für Frontenden, Bremspedale, Unterbodenverkleidungen, verstärkende Struktur-Einsätze für Karosserie-Anbauteile sowie Träger für Tür- und Elektronikmodule eingesetzt. LANXESS erwartet, dass der Verbundwerkstoff künftig auch für Rückenlehnen, Armlehnen und Sitzschalen neuer, hochkomplexer Sitzsysteme im autonomen Fahren verwendet wird.

Laut Plaggenborg: „Wir denken beispielsweise an frei drehbare, schwenkbare oder entnehmbare Sitze, die nicht nur wenig wiegen, sondern alle Crash-Anforderungen erfüllen und mit zahlreichen integrierten Funktionen wie Gurt, Infotainment und Komfortsystemen ausgestattet sind.“