Leichte Laderaummulde für Limousine

Die leichte Laderaummulde im Mercedes Benz S-Klasse wird aus dem endlosfaserverstärkten Thermoplast Tepex dynalite von Lanxess hergestellt. Die Verbundbauteile sind mechanisch hoch belastbar und rund 30 Prozent leichter als vergleichbare Ausführungen in Metallblech. Die Mulde nimmt die Batterie des 48 Volt-Bordnetzes auf.

„Die Batterie darf die Muldenwand im Crash-Fall nicht beschädigen oder gar durchschlagen. Genau das verhindert die hohe Steifigkeit und Festigkeit unseres faserverstärkten Verbundmaterials. Außerdem sorgt die Verbundkonstruktion dafür, dass die Laderaummulde dicht ist und Flüssigkeiten wie Wasser oder Batterieelektrolyte nicht ein- oder austreten können“
Dr. Klaus Vonberg, Projekt- und Geschäftsentwicklung Tepex Automotive, Lanxess

Das Sicherheitsbauteil wird wirtschaftlich im Hybrid Molding-Verfahren aus einem rund 110 x 80 cm großen, per Wasserstrahl zugeschnittenen Einleger gefertigt. Dieser besteht aus dem PA6-basierten Tepex Dynalite 102-RG600(2), das mit zwei Gewebelagen aus Endlosglasfaser-Rovings verstärkt ist. Als Hinterspritzmaterial für die Integration von Befestigungselementen, aber auch von Verstärkungsrippen, dient leichtfließendes PA 6 Durethan BKV60H2.0EF DUS060. Es enthält 60 Prozent Kurzglasfasern und ist daher ebenfalls sehr steif und fest.

Das Umformen (Drapieren) des Einlegers erfolgt mit einem Stempel und ist unter anderem wegen der großen Tiefziehverhältnisse komplex. Denn das Composite-Material dehnt sich nicht plastisch wie Metallblech, sondern verformt sich durch ein Verschieben des Fasergewebes. Daher muss während der Umformung kontrolliert und kontinuierlich Verbundmaterial von außen nachgeführt werden. Ist die Verschiebung zu stark, können die Fasern die Umformung sperren, so dass sie reißen und der weitere Umformprozess beeinträchtigt wird.

Mit den Berechnungsmodellen des Werkstoffherstellers lässt sich die Drapierung präzise simulieren. Damit können diese Umformeffekte vorausgesagt und analysiert werden, um im Prozess adäquat reagieren zu können. So werden zum einen die optimalen 2D-Zuschnittgeometrien des Einlegers berechnet, zum anderen kann das Umformverhalten des Einlegers mit Blick auf das Werkzeugkonzept des Kunden virtuell betrachtet werden, um Schwachstellen frühzeitig zu erkennen und zu beseitigen.

Bild oben: Die Laderaummulde aus Tepex ist mechanisch hochbelastbar und rund 30 Prozent leichter als vergleichbare Ausführungen in Metallblech. (Quelle: Lanxess)

Quelle und weitere Infos: Pressemitteilung