Neue Komponente des Federungssystems überzeugt mit verbesserten Eigenschaften bei geringeren Kosten
In Orange das Federbein mit einem Anschlagpuffer aus geschäumtem PUR und in Schwarz die Lösung mit dem neuen Element aus dem thermoplastischen Elastomer DuPont™ Hytrel®, das vier Funktionen integriert. (Foto: DuPont)
Federbein-Anschlagpuffer aus DuPont™ Hytrel® kommt auf Europas Straßen
20.06.2013 / DuPont. Der Fiat Punto wird mit einem neuen integrierten Federbein-Anschlagpuffersystem ausgerüstet, bei dem verschiedene bisher erforderliche Komponenten in einem einzigen Bauteil aus dem thermoplastischen Elastomer Hytrel® von DuPont zusammengeführt sind. Diese neue Konstruktion ermöglicht zudem verbesserte Eigenschaften und eine erhöhte Kosteneffizienz.
Das neue Anschlagpuffersystem ist das Ergebnis eines gemeinschaftlichen Entwicklungsprojektes von DuPont, Fiat, Insit und Ossberger. Auf neuartige Weise verbessert es die Fahrdynamik und den Fahrkomfort. DuPont präsentiert dieses Teil während der K2013, die vom 16. bis zum 23. Oktober in Düsseldorf stattfindet, auf Stand C43 in Halle 06.
Als Teil des Feder-Dämpfer-Systems dienen Anschlagpuffer als Sekundärfedern, die mit einer stark progressiven Kennlinie Stöße abfangen, wenn das Feder-Dämpfer-System, beispielsweise bei harten Stößen, das Ende des primären Federwegs erreicht. Damit dienen sie auch zur Verbesserung des NVH-Verhaltens (Noise, Vibration and Harshness – als Geräusch hörbare oder als Vibration spürbare Schwingungen). Darüber hinaus bietet das neue Anschlagpuffersystem eine zusätzliche Federfunktion zur Verbesserung des Fahrzeugverhaltens beim Überfahren von kleineren Unebenheiten auf der Straßenoberfläche, beim Befahren von Kopfsteinpflaster, während schneller Richtungswechsel oder bei abrupten Bremsmanövern.
Die Verwendung eines Thermoplasten anstelle von Polyurethanschaum (PUR) oder Gummi ermöglicht ein hohes elastische Rückstellvermögen sowie eine sehr gute Ermüdungsbeständigkeit und Haltbarkeit. Zudem resultieren nur geringe Änderungen der Steifigkeit über einen breiten Temperaturbereich. Die so genannten Saturation Cups aus Metall oder verstärktem Polyamid, die die horizontale Ausdehnung herkömmlicher Pufferelemente unter Last verhindern, sind nicht erforderlich. Ebenso entfallen zusätzliche Polyacetal- oder Gummiringe, die üblicherweise eingesetzt werden, um die Energieaufnahme zu steigern. Ein Staubschutz lässt sich direkt in die Konstruktion integrieren.
Dazu Patrick Cazuc, Automotive Director Europe bei DuPont Performance Polymers: „Der Werkstoff spielt bei der Konstruktion von Bauteilen eine wichtige Rolle. Die besten Ergebnisse entstehen, wenn Konstruktion, Werkstoff und Verarbeitung optimal aufeinander abgestimmt sind.“
DuPont hat Hytrel® hinsichtlich verbesserter mechanischer Eigenschaften modifiziert und dabei eine hohe Verformbarkeit, ein sehr gutes Rückstellvermögen, ein gutes Gleichgewicht zwischen Steifigkeit und Tieftemperatureigenschaften sowie eine hohe thermische Beständigkeit erreicht. Das Material bietet eine sehr gute thermische Stabilität und damit gleichmäßige, sehr gute Verarbeitungseigenschaften. Dabei eignet es sich sehr gut für das Blasformen auf einer von Ossberger hergestellten Maschine, die eine sehr genaue Steuerung des Wanddickenprofils ermöglicht. Dadurch lassen sich sowohl die Energieaufnahme als auch das Deformationsverhalten und Druck optimieren.
DuPont verwendet die nichtlineare Finite-Elemente-Analyse (FEA) sowie die Expert System Software zur Entwicklung von Konstruktionen, die die individuellen Anforderungen der OEMs hinsichtlich der Kraft-Verformungskurve erfüllen. Diese Software kann plastische Deformationen, große Verformungen, nichtlineares Werkstoffverhalten und Verarbeitungsgrenzen modellieren, um das optimale Dickenprofil zu erreichen.
In seinem European Technical Centre verfügt DuPont über Einrichtungen für das Rapid Prototyping sowie diverse Labor-Prüfsysteme. CERAM, ein unabhängiges französisches Automobil-Testzentrum, kann mit Systemerprobungen auf der Teststrecke helfen, das Verhalten des jeweiligen Anschlagpuffers zu optimieren.
Straßenerprobung
Der Anschlagpuffer ist von professionellen Testfahrern bewertet worden. Einige von ihnen haben einen höheren Fahrkomfort und ein verbessertes Lenkungsfeedback sowie eine Verringerung des Wankwinkels der Vorderachse festgestellt. Darüber hinaus haben diverse OEMs die neue Konstruktion auf einer Vielzahl von Fahrzeugen über zehntausende von Kilometern ohne Handlingprobleme getestet. Dabei hat sich gezeigt, dass sich die neue Konstruktion ähnlich wie PUR verhält, wobei jedoch die Bauteilschädigung geringer ausfällt. So zeigte der Anschlagpuffer aus Hytrel® nach 3000 km Fahrt über Kopfsteinpflaster unter 3 % bleibende Deformation, was deutlich unter dem Branchenlimit von 10 % liegt.
