3D-Sandwichformelemente aus Polyolefine zur Herstellung von selbst tragenden Karosserien für Elektro- oder Leichtbaufahrzeuge, um Gewicht wesentlich zu reduzieren.
Funktion:
Die 3D-Sandwichelemente haben ein sehr ansprechendes Gewicht-Steifigkeitsverhältnis und sollen bei Leichtbaufahrzeugen den Fahrzeugrahmen konstruktiv ersetzen. Das heißt, dass die gesamte Karosserie - bestehend aus den 3D-Sandwichformelementen - auf das Chassis des Fahrzeugs aufgesetzt und kraft- und/oder stoffschlüssig ohne zusätzliche werkstofffremde Versteifungsmaterialien verbunden wird. Die Kräfte werden aufgrund der Bauteileigenschaften flächig aufgenommen oder verteilt, wodurch eine hohe Eigenstabilität gegeben ist. Das Gewicht der selbst tragenden Karosserie wird gegenüber einer Karosserie die mit dem Rotomouldingverfahren hergestellt wurde, bei gleichen mechanischen Eigenschaften um die Hälfte reduziert. Neben dem optischen Anspruch hinsichtlich mehrfärbiger Gestaltung und Oberflächenqualität können Vertiefungen oder Ausbuchtungen für funktionale Bauteile, wie Dichtungen, Fensterheber, Anbindungen etc. in der Geometrie berücksichtig und von den Elementen getragen werden. Die Sandwichformelemente sollen die Fahrgastzelle gegen Umwelteinflüsse wie Lärm und Temperatur isolieren.
Was macht die Einreichung zur Innovation?
3D-Sandwichformelemente als
Monowerkstoff mit einer integralen Dichte von ca. 150 kg/m³ konnten
bisher unter Verwendung der bekannten Verfahren aus dem Stand der
Technik nicht wirtschaftlich hergestellt werden. Zum Beispiel beim
Spritzschäumen werden lediglich integrale Dichten im Bereich von ca. 500
kg/m³ erreicht, wobei die mangelnde Oberflächenqualität den Einsatz als
Sichtbauteil nur eingeschränkt zulässt. Die hier vorgestellten
Sandwichelemente bestehen aus einer Deckhaut mit dazwischen liegendem
Schaumkern. Sie ermöglichen ein völlig neuen Gestaltungsspielraum
hinsichtlich Karosseriegestaltung bei elektrisch betriebenen
Leichtfahrzeugen.
Das Gewicht der selbst tragenden Karosserie wird gegenüber
derzeit verwendeter Karosserien, welche im Rotomouldingverfahren
hergestellt werden, bei gleichen mechanischen Eigenschaften um die
Hälfte reduziert. Die Sandwichteile zeichnen sich somit durch ein
einzigartiges Gewichts-Eigenschafts-Verhältnis aus. Weiter besteht der
gesamte Sandwichbauteil aus nur einem Werkstoff, wodurch die
Recyclingfähigkeit wesentlich gesteigert wird, da die stoffliche
Verwertung sortenrein durchgeführt werden kann. Die denkbaren
Einsatzmöglichkeiten sind sehr vielfältig. Neben der Anwendung von
Karosseriebauteilen für ein- bis zweisitzige Leichtbaufahrzeuge können
die Sandwichelemente auch für Crashboxen, Schweller, Schalensitze etc.
verwendet werden.
Abb. 1: Preisverleihung NoAE,
v.l.n.r. Christian Schulze (Jury-Sprecher), Michael Wombacher (NoAE
Projekt-Office) , Thomas Hofstätter (Innovationsassistent Fa.
Hammerschmid), Johann Hammerschmid (Geschäftsführer Fa. Hammerschmid),
Frank Köbler (Daimler)
Foto: Katrin Weyer
Abb. 2: Fotografie von Sandwichelementen, hergestellt mit dem Prototypenverfahren
Abb. 3: Logo NoAE
Innovationswettbewerb 2009
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