Produkte

Unter dem doppelten Druck der „Elektrifizierung“ und des „Leichtbaus“ im heutigen'In der Automobilindustrie zählt jedes eingesparte Gramm und bedeutet größere Reichweite und geringeren Energieverbrauch. Während großen Bauteilen wie Karosseriestrukturen und Akkus viel Aufmerksamkeit zuteilwird, durchläuft ein scheinbar unscheinbares, aber entscheidendes Teil eine Materialrevolution.—der Autositzrahmen.

Herkömmliche Sitzgestelle bestehen typischerweise aus gestanztem und geschweißtem Stahl. Obwohl sie die Festigkeitsanforderungen erfüllen, sind sie schwer und bieten nur begrenzte Gestaltungsmöglichkeiten. Dank der rasanten Entwicklung technischer Kunststoffe ersetzt langglasfaserverstärktes Polypropylen (LGF/PP) zunehmend Metall als ideales Material für Sitzgestelle der nächsten Generation.

 Was ist langglasfaserverstärktes PP?

Im Gegensatz zu herkömmlichen kurzglasfaserverstärkten Werkstoffen (bei denen die Faserlänge typischerweise unter 1 mm liegt), bezeichnet langglasfaserverstärktes Polypropylen einen modifizierten Verbundwerkstoff, der Glasfasern mit einer Länge von 10 mm enthält.–25 mm. Diese einzigartige Struktur stellt einen qualitativen Sprung in der Materialleistung dar:

Dreidimensionales Fasernetzwerk: Beim Spritzgießen verflechten sich die langen Glasfasern in der Polymermatrix und bilden ein dreidimensionales Gerüst. Selbst wenn das Grundmaterial bei hohen Temperaturen erweicht, trägt das Fasernetzwerk zur Formstabilität bei.—ein Phänomen, das als „Faserskelett-Effekt“ bekannt ist.

Hohe Restfaserlänge: Die im fertigen Bauteil verbleibende Faserlänge ist deutlich größer als bei herkömmlichen Werkstoffen. Dies ist das Hauptgeheimnis seiner hohen Zähigkeit.

Warum ist es ideal für Sitzgestelle?

Für Automobilhersteller geht es bei Sitzen nicht nur um Komfort.—Es handelt sich um sicherheitsrelevante Bauteile. Im Falle einer Kollision muss der Sitzrahmen extremen Aufprallkräften standhalten und gleichzeitig seine strukturelle Integrität bewahren. LGF/PP löst den Konflikt zwischen Steifigkeit und Zähigkeit bei technischen Kunststoffen optimal.

Hohe Festigkeit und Schlagfestigkeit: LGF/PP bietet ausgezeichnete Zugfestigkeit und Biegefestigkeit sowie Schlagfestigkeit³–Die Bruchdehnung ist fünfmal höher als bei herkömmlichen kurzglasfaserverstärkten Werkstoffen. Bei einem Aufprall absorbiert es durch Verformung einen erheblichen Teil der Energie, ohne dabei zu brechen, und schützt so die Insassen.

Hervorragende Kriechbeständigkeit: Sitze sind tragende Bauteile, die dauerhafter Belastung ausgesetzt sind. Während herkömmliche Kunststoffe unter Dauerlast zur Verformung neigen, behält LGF/PP seine Dimensionsstabilität selbst bei 100 °C bei.°C über lange Zeiträume, Widerstand gegen bleibende Verformung.

Deutliche Gewichtsreduzierung: Im Vergleich zu herkömmlichen Stahlkonstruktionen erreichen Sitzgestelle aus LGF/PP eine Gewichtsersparnis von 20 %.–Eine Gewichtsreduzierung von 30 %, was direkt dazu beiträgt, den Kraftstoffverbrauch zu senken oder die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen.

Gestaltungsfreiheit: LGF/PP ermöglicht die Integration mehrerer Metallteile in ein einziges, komplexes Spritzgussteil, was die Montage vereinfacht und die Werkzeugkosten reduziert (etwa 20 % der Kosten für Metallstanzwerkzeuge).

 Anwendungen in der Praxis

Dieses Material ist kein Laborkonzept.—Es wurde bereits in Serienfahrzeugen validiert.

1Die Sitzschale besteht aus einem durchgehend glasfaserverstärkten thermoplastischen Verbundwerkstoff, wodurch eine sehr hohe Steifigkeit bei gleichzeitiger Gewichtsersparnis von fast 800 Gramm im Vergleich zu einer Stahlkonstruktion erreicht wird.

2: Das Türmodul und die Sitzkomponenten nutzen LGF/PP, um eine hohe funktionale Integration zu erreichen, bei gleichzeitig nachgewiesener geringer Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen.

 Technologieausblick

Mit dem zunehmenden Trend, Metall durch Kunststoff zu ersetzen, beschränkt sich LGF/PP nicht mehr nur auf Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Im Segment der neuen Energiefahrzeuge zählt jedes Kilogramm Gewichtsersparnis. Optimierte Spritzgießprozesse (z. B. die Kontrolle der Schmelztemperaturen zwischen 190 °C und 100 °C) tragen dazu bei, die Gewichtsersparnis deutlich zu steigern.°C und 250°C) kann die Schlagfestigkeit des Materials um mehr als 50 % weiter erhöht werden.

Darüber hinaus tragen Fortschritte bei geruchsarmen und VOC-armen Technologien dazu bei, dass LGF/PP umweltfreundlicher wird und die strengen Anforderungen an die Kabinenluftqualität erfüllt.

 Abschluss

Autositzgestelle wandeln sich von Stahlrahmen zu Formpolymeren. Langglasfaserverstärktes Polypropylen (LGF/PP) entwickelt sich dank seiner herausragenden Kombination aus hoher Festigkeit, hoher Zähigkeit und geringem Gewicht zum bevorzugten Material für Sitzdesigns der nächsten Generation. Es senkt nicht nur die Betriebskosten für Verbraucher, sondern eröffnet Ingenieuren auch neue Möglichkeiten zur Neugestaltung von Fahrzeuginnenräumen. Im Wettlauf um Leichtbau zählt LGF/PP eindeutig zu den führenden Werkstoffen.