Über 30 Prozent weniger Gewicht
Das in Organoblech-Hybridtechnik umgesetzte Gehäuse des Beifahrer-Airbagmoduls ist gegenüber einer spritzgegossenen, in Serie gefertigten Ausführung in Polyamid 6 um über 30 Prozent leichter. (Foto: Takata-Petri AG)
Airbaggehäuse in Organoblech-Hybridtechnik
Das zeigt das Beispiel eines Gehäuses für ein Beifahrer-Airbagmodul. Der Einsatz von Organoblech verringert das Gewicht des Gehäuses gegenüber einer spritzgegossenen, in Serie gefertigten Ausführung in Polyamid 6 um über 30 Prozent. „Das Leichtbaupotenzial der Organoblech-Hybridtechnik kann daher auch bei Kunststoffteilen genutzt werden, um das Gewicht und damit die Emissionen und den Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen im Sinne grüner Mobilität markant zu senken“, erklärte Julian Haspel, Experte für Hybridtechnik in der Business Unit Semi-Crystalline Products von LANXESS. Das Gehäuse wurde im Rahmen eines gemeinsamen Vorentwicklungsprojektes von LANXESS, der in Aschaffenburg ansässigen Takata-Petri AG, der KraussMaffei Technologies GmbH, München, der Bond-Laminates GmbH aus Brilon und der Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG mit Sitz in Dietfurt konzipiert.
Wanddicken stark verringert
Das Airbaggehäuse nimmt den Gasgenerator und den zusammengefalteten Airbag auf. Solche Gehäuse wurden bisher hauptsächlich aus Stahl, Aluminium oder im Spritzgussverfahren aus Thermoplasten gefertigt. In dem Konzeptgehäuse für den Beifahrer-Airbag bestehen die langen Seitenwände aus verformtem Tepex dynalite 102 RG 600 von Bond-Laminates. Dieses mit 47 Volumenprozent Endlosglasfasern verstärkte Organoblech aus Polyamid 6 ist in bestimmten Bereichen mit dem schlagzäh modifizierten Polyamid 6-Copolymer Durethan DP BKV 240 H2.0 von LANXESS hinterspritzt und verstärkt. Durch die Auslegung in Organoblech-Hybridtechnik kann die Wanddicke der Seitenwände von drei bis vier Millimeter auf 0,5 bis 1 Millimeter verringert werden, was die Gewichtsersparnis ermöglicht.
Hohe Festigkeit und Steifigkeit
Wenn der Airbag bei einem Unfall ausgelöst wird, müssen Boden und Wände des Gehäuses der Explosion und dem Druck beim Aufblasen des „Luftsacks“ standhalten. „Obwohl die Seitenwände so dünn sind, halten sie der Druckbelastung stand. Dies ist der hohen Festigkeit und Steifigkeit des Organoblech-Hybrid-Composites zu verdanken“, so Haspel. Grundsätzlich bietet sich die Organoblech-Hybridtechnik für alle Kunststoffteile im Automobil an, die bei geringem Gewicht besonders steif und fest sein müssen – wie etwa Motorlager.
HiAnt – präzise Simulation aller Prozessschritte
LANXESS kann alle Prozessschritte in der Fertigung von Organoblech-Hybridbauteilen präzise simulieren – so auch die sehr komplexen Vorgänge beim Umformen von Organoblech. „Für das Airbaggehäuse haben wir die lokal unterschiedlichen Faserorientierungen im umgeformten Organoblech berechnet, um dessen anisotropes Verhalten in der Bauteilauslegung zu berücksichtigen“, so Haspel. Dieses Wissen ist Teil der Marke HiAnt, in der die Business Unit Semi-Crystalline Products ihr Know-how bei Materialien, Konstruktion, Simulations-, Verfahrens- und Prozesstechnik für einen maßgeschneiderten Kundenservice gebündelt hat.
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