BASF + Sika: Erste Serienanwendung von Struktureinlegern aus Ultramid und dem Strukturschaum SikaReinforcer

Hergestellt von Sika Automotive und im Einsatz beim neuen Peugeot 308 sw ist ein Karosserie-Einleger (Bild) aus dem Ultramid® A3WG10 CR der BASF (www.basf.de). Der Kunststoff gehört in die neue Klasse der Spezialpolyamide der BASF, die auf sehr hohe Belastbarkeit und Festigkeit optimiert sind. Die umfassende mechanische Charakterisierung dieser Werkstoffe fließt in die Integrative Simulation der BASF ein, so dass sich dann am Computer hoch beanspruchte Bauteile sicher auslegen lassen. Der Struktureinleger am Heckklappenscharnier des Kombifahrzeugs ist ein Hybridbauteil, das aus einem Kunststoffskelett, zwei Metalllaschen und dem zur Anbindung des Systems an die Karosserie verwendeten Strukturschaum SikaReinforcer® besteht. Er dient der Strukturverstärkung, muss auftretende Kräfte aufnehmen und zu einer lokalen Versteifung beitragen.

Die Anwendung
Seine Form erhält der von Sika entwickelte Peugeot-Kunststoffeinleger im 2K-Spritzguss: Dabei entsteht zunächst ein hochfester Kunststoffträger, der dann mit SikaReinforcer umspritzt wird. Das Bauteil wird bereits im Rohbau mit Schweißlaschen an der Karosserie befestigt und durchläuft danach zusammen mit der Karosserie Reinigungs- und Vorbereitungsbäder. Erst in der Wärme des Trockenofens kommt es zum Expandieren und Aushärten des Strukturschaums, der so den Kunststoff-Struktureinleger mit der Umgebung fest verbindet. Bevor das Bauteil in Serie ging, hat die BASF das Festigkeits- und Versagensverhalten der Bauteile mit Hilfe der Integrativen Simulation berechnet. Durch reale Biege- und Bruchversuche konnten die Ergebnisse der Vorhersage exakt bestätigt werden. Auf diese Weise ist die Bauteilsicherheit deutlich erhöht.

Der Kunststoff
Der Kunststoff Ultramid A3WG10 CR ist mit 50% Glasfasern verstärkt und chemikalienbeständig. Im Gegensatz zu ähnlichen konventionellen PA66-Typen nimmt er viel Energie auf, bietet besondere Festigkeit und Steifigkeit auch bei erhöhten Temperaturen und eignet sich so für hohe dynamische Lasten. In diesem Sinn ist er auch bezüglich seiner Crash-Eigenschaften optimiert. Der Werkstoff wurde auch bei der kürzlich vorgestellten ersten Drehmomentstütze aus Kunststoff verwendet, die ContiTech Vibration Control entwickelt und gefertigt hat.

Simulation von Strukturschäumen
Wie zur Kunststoffmesse K 2007 erstmals vorgestellt, hat die BASF ein Materialmodell für Strukturschäume entwickelt und in ihr Programmsystem für Integrative Simulation implementiert. Mit diesem Wissen lassen sich nun zahlreiche Strukturbauteile konstruieren, die mit Hilfe von Schäumen verklebt werden und hohe Anforderungen an Festigkeit, statische Belastbarkeit sowie Crashsicherheit erfüllen müssen.

Kooperation Sika Schweiz AG und BASF SE
Bei der Entwicklung von Strukturversteifungen arbeiten BASF und Sika Schweiz zusammen. Die Kombination der Ultramid-Werkstoffe und der Anbindungstechnologie in Form der Strukturschäume SikaReinforcer ermöglicht sehr effiziente Versteifungsteile bei geringem Gewicht. Die beiden Unternehmen entwickeln dabei gemeinsam Bauteile vom Konzept über die Prototypen bis hin zur Serie.

BASF SE + Sika Schweiz AG, Ludwigshafen + Zürich, Schweiz

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