In einem gemeinsamen Projekt ist es BASF und STR Automotive zum ersten Mal gelungen, mit dem neuen Werkstoff Elastolit R 8819 Lightweight Premiumbauteile in der Serienproduktion einzusetzen. Im Vergleich zu einer konventionellen Produktion mit PU-RRIM-Materialien bietet das neue Verfahren eine deutliche Gewichtsreduzierung. Die übliche Bauteildicke von 3 mm kann auf weniger als 2,5 mm reduziert werden, ohne dass die Verarbeitung, die Qualität oder auch nur die mechanischen Eigenschaften beeinträchtigt werden.
Ein PU-Material mit hohem Modul
Die vorderen und hinteren Stoßstangen von in Kleinserien hergestellten Autos werden üblicherweise aus kurzfaserverstärkten Polyurethansystemen (PU-RRIM) mit einer Dicke von 3 mm gefertigt. Versuche, durch eine Verringerung der Dicke des Bauteils oder durch Verwendung einer speziellen Füllung in Verbindung mit einer Verringerung der Materialdichte Gewicht zu sparen, schlugen fehl, da sich die mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Steifigkeit, Halt und Stoßfestigkeit) als unzureichend erwiesen. Dieses Verfahren versagte auch beim Klimatest.
Der Austausch zwischen BASF und STR Automotive führte zu einer technischen Lösung, die auf einem klassischen hochmoduligen PU-Material basiert, das gegen hohe Temperaturen beständig ist, steif ist und eine sehr gute Schlagfestigkeit aufweist.
"Die verbesserte Matrixleistung des Materials ermöglicht es dem Konstrukteur, ein viel dünneres Bauteil zu entwickeln, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen", erklärt Jürgen Schneider von der Abteilung Technical Development der BASF Polyurethanes GmbH in Lemförde. Je nach Anforderung und Anwendung kann Elastolit R 8819 Lightweight mit verschiedenen Füllstoffen kombiniert werden: eine Standard-Mineralfaser für Bauteile wie die hinteren Stoßfänger, eine Kombination aus Kohlefaser und Mineralfaser für vertikale Bauteile mit niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten (z. B. Seitenverkleidungen) oder eine Kombination aus Kohlefaser und leichten Glashohlkugeln für Bauteile, bei denen der Leichtbau im Vordergrund steht.
Enge Zusammenarbeit
"Die enge Zusammenarbeit mit STR Automotive war einer der entscheidenden Faktoren für die erfolgreiche Einführung dieses neuen Produkts. Mit diesem Innovationsspezialisten haben wir einen Partner, der die Entwicklung von Materialien in einem fortgeschrittenen Stadium für bestehende Komponenten unterstützt und sein Fachwissen über deren Herstellung und Produktion eingebracht hat", sagt Giuseppe Monaco, Key Account Manager des Geschäftsbereichs Performance Materials der BASF Italia S.p.A..
Bei der ersten Serie von Elementen, die aus Elastolit R 8819 Lightweight hergestellt wurden, konnte das Gewicht bereits um 600 g pro m2 reduziert werden. Bei den Rückwänden führt dies zu einer Gewichtsreduzierung von bis zu 1,5 kg. Massimo Cecchini, CEO des 2002 gegründeten Unternehmens STR Automotive, freut sich über diese Ergebnisse. "Mit dem neuen Material und den kompatiblen Belastungsoptionen haben wir eine gute Auswahl an Werkzeugen, mit denen wir verschiedene Anforderungen erfüllen können. Für unsere Kunden ist es wichtig, qualitativ hochwertige Bauteile zu erhalten. Die Gewichtsreduzierung darf nicht auf Kosten der Qualität gehen, und auch das Preis-Leistungs-Verhältnis muss ausgewogen sein", erläutert er.
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