System Integration awarded

trade journal "Kunststoffe" 7/2008

Light Weight Construction. The JEC-Prize in the category for Ground Transport & Automotive for the best new development in the area of fiber component materials was presented to four companies for their joint project.

Following you can read the original text, published by the trade journal "Kunststoffe":

Gekürt wurde die industrielle Anwendung der E-LFT (Endlosfaserverstärkte Langfaserthermoplast)-Technologie, eines einstufigen, großserientauglichen Produktionsverfahrens für lokalverstärkte Strukturbauteile.

Preisträger sind die Weber Automotive GmbH, Markdorf, und Esoro AG, Fällanden/Schweiz, mit Unterstütung der Smart GmbH, Böblingen, der Acts GmbH & Co.KG, Sailauf, und der Dieffenbacher GmbH & Co.KG, Eppingen, die sich für dieses Partnerprojekt zusammengefunden haben und gemeinsam die Rückwand-Türmodule für die neuen smart-Modelle entwickelt haben.

Das Rückwandmodul besteht aus einem Stauraum und einer klappbaren Abdeckung mit genarbter Oberfläche. Beide Komponenten erfüllen in vollem Umfang die Ansprüche an das geforderte Crash-Verhalten.

Heckklappe des smart fortwo (Foto Weber Automotive GmbH)

Verglichen mit der Vorgängerversion weisen die Teile jetzt eine höhere Steifigkeit und Crash-Festigkeit bei 10% geringeren Kosten auf. Die funktionale Integration führt zu größerer Belastbarkeit bei zusätzlichem Laderaum. Dieses Konzept gewährt mehr Designerfreiheit und verwendet preisgünstigere Materialien (PP/Glasfaser). Es bietet darüber hinaus eine hohe Crash-Festigkeit und ein geringeres Gewicht gegenüber einer metallischen Bauteilelösung. Die Endlosfasern führen zu ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und werden entlang der Belastungslinien ausgerichtet.

Farbe im Direktverfahren

Mittlerweile haben sich auch aus der "Basis-LFT-D Technologie" hochinteressante Varianten entwickelt, z. B. das E- LFT. Neben dem glasfaserverstärkten PP-Compound werden in die Pressformen zusätzliche lokale Verstärkungen mit sehr hohem Glasfasergehalt eingebracht, um die an Strukturbauteilen erforderlichen hohen Steifigkeiten und Zähigkeiten und somit eine höhere Funktionalität zu erzielen. Dadurch wird das Anwendungsfeld dieser Technologie wesentliche erweitert, da es jetzt möglich ist, auch Bauteile mit Crash-Anforderungen aus diesem Composite-Werkstoff zu fertigen. Diese neue Technologie wurde auch dahingehend weiterentwickelt, dass jetzt Sichtbauteile ohne nachfolgende Aufbringung einer Farbe im Direktverfahren hergestellt werden können. Ein typisches Beispiel stellt die Heckklappe des neuen smart fortwo dar.

An den smart fortwo wurden in puncto Sicherheit erhöhte Anforderungen gestellt. So gabe es an die Rückwandtür besonders in Bezug auf Steifikgkeit und Crash-Sicherheit neue Vorgaben - höher als beim Vorgängermodell. Aber es gab noch weiterre Forderungen, die die Entwickler an die Tür stellten:

• So sollte das Strukturkonzept für die beiden Fahrzeugvarianten Coupé und  Cabrio einheitlich sein,

• für die Variante Coupé war ein zusätzlicher Stauraum vorgesehen,

• ein klappbarer Innnendeckel sollte den Stauraum für beide Varianten verschließen,

• ein Innnenteil mit integriertem Stauraum für die Seitenholmablage des Verdecks musste vorhanden sein,

• die Rückwandtür zur Karosserie sollte zum Verdeck abgedichtet werden,

• die nach unten klappbare Rückwandtür für den dynamischen und statischen Belastungsfall mussste ausgelegt sein.

Um alle diese Punkte unter Berücksichtigung der neuen, noch höheren Real-Crash-Anforderungen zu erfüllen, entwickelte man für die Rückwandtür Crash-feste Leichtbaustrukturteile mit Sichtoberfläche. Für die Fertigung kam dabei das Endlosfaserverstärkte-Langfaserthermoplast-Verfahren (E-LFT) zum Einsatz.

E-LFD-D-Anlage mit 36 000 kN Presse (Foto Weber Automotive GmbH)

Dieses Verfahren ist eine Variante, die sich aus dem Langfaser-Thermoplast-Direkterfahren (LFT-D) entwickelt hat und druch eine spezielle Anlagentechnik zur Aufbereitung von Endlosfasern ergänzt wurde. Der einstufige, großserientaugliche Prozess ermöglicht die Herstellung kostengünstiger Bauteile ohne Materialverschnitt. Mit dem so erschlossenen Leistungsspektrum lassen sich Anwendungen verwirklichen, die bisher Bauteilen aus Metall vorbehalten waren.