Mit Polycarbonat aus einem Guss - fugenlose, hochintegrierte Heckklappe mit Scheibe

Neues BayVision® Prototypkonzept für die Automobilverscheibung

(PresseBox) (Leverkusen, ) .
- Hohe Steifigkeit durch innovativen Kunststoff-Metall-Verbund
- Deutliche Gewichtsersparnis

Das Polycarbonat Makrolon® eröffnet auch beim Design von Heckklappenmodulen völlig neue Styling-Möglichkeiten. Das zeigt das BayVision® Prototypkonzept einer kompletten, einteilig ausgelegten Heckklappe mit integrierter Scheibe, das Bayer MaterialScience entwickelt hat. Das Bauteil hat im Gegensatz zur gängigen Bauweise mit Metallträger und eingesetzter Glasscheibe eine vollständig fugenlose Außenhaut, die aus beschichtetem Polycarbonat besteht. Nicht-transparente Bereiche sind entweder dunkel hinterdruckt oder per Zwei-Komponenten-Spritzguss mit einem schwarzen Rahmenmaterial hinterspritzt.

"Unser Konzept soll aufzeigen, welche große Gestaltungsfreiheit Makrolon® gegenüber Glas und Metall bietet, um dem Fahrzeugheck ein unverwechselbares Gesicht zu geben. Im Vergleich zu einer Bauteilausführung in Metall und Glas kann nach unseren Schätzungen Gewicht in einer Größenordnung von 30 bis 40 Prozent eingespart werden. Außerdem eröffnet die Integration von Funktionen beträchtliches Einsparpotenzial bei den Bauteilkosten", erläutert Volkhard Krause, Leiter des Automotive Glazing Teams von Bayer MaterialScience. Das Konzept, das erstmals auf der Messe "K 2010" in Düsseldorf vorgestellt wird, zielt darauf ab, konkrete Projekte mit Systemlieferanten und Automobilherstellern (OEMs) zu initiieren.

Hohes Integrationspotenzial

Die Heckscheibe ist Teil der Polycarbonat-Außenhaut und damit direkt in die Heckklappe integriert. Sie muss daher wie in gängigen Serienkonzepten nicht mehr eingeklebt werden, was den Aufwand bei Montage und Logistik vereinfacht. Beispielsweise entfallen das Aufbringen des Klebstoffes und das präzise Justieren der Glasscheibe vor dem Verkleben.

An das Prototypbauteil sind direkt ein Heckspoiler und zwei Stylinglinien - eine davon im Bereich der Scheibe - mit angeformt. "Beide Features wären mit Metall und Glas so nicht zu machen gewesen. Zum Beispiel hätte der Spoiler separat angebaut werden müssen", so Krause. Rücklichter, Blinker, Bremslichter, die Kennzeichenbeleuchtung und die hochgesetzte Bremsleuchte befinden sich hinter der Polycarbonat-Außenhaut. Die zugehörigen Aufnahmen und Führungen sind per Zwei-Komponenten-Hinterspritztechnik direkt integrierbar. "Dadurch reduziert sich die Zahl der Bauteile für die Beleuchtungselemente mindestens um die Komponenten, die in der bisherigen Bauweise außen angebracht waren. Auch das Abdichten der Leuchten ist nicht mehr notwendig, ebenso konnte die Mulde für das Logo in das Bauteil integriert werden", so Krause. Denkbar wäre es auch, Teile des Wassermanagements zu integrieren.

Die Transparenz von Polycarbonat würde es auch ermöglichen, das Fahrzeugkennzeichen hinter die Außenhaut zu verlegen. Anstelle separat montierter Schlösser und Öffnungsgriffe könnten außerdem Lichtsensoren hinter der Polycarbonat-Außenhaut installiert werden, mit denen sich die Heckklappe öffnen und schließen lässt. "Beides würde die homogene, fugenlose Optik und die hochwertige Anmutung des Bauteils noch mehr unterstreichen", so Krause.

Hybridtechnik mit elastisch verklebten Metall-Inserts

Eine rein aus Polycarbonat gefertigte Heckklappe wäre nicht steif genug, um allen Belastungsfällen zu genügen. Das Automotive Glazing Team von Bayer MaterialScience hat deshalb eine neues Konzept auf Basis der Kunststoff-Metall-Verbundtechnologie (Hybridtechnik) entwickelt, mit dem sich typische Anforderungen der Automobilindustrie an die Steifigkeit von Heckklappen erfüllen lassen. Das Konzept geht von Verstärkungsrippen aus Polycarbonat oder dessen Blends (unter anderem PC+ABS) aus, die an der Innenseite der Heckklappe angespritzt werden. In die Nut der Rippen werden einfache Metallblechstreifen eingesetzt und mit einem elastischen Klebstoff verklebt. Die Elastizität des Klebstoffes gleicht unter anderem die unterschiedliche Wärmedehnung von Metall und amorphem Kunststoff aus. Das Konzept ist im Hinblick auf die konstruktive Gestaltung sehr flexibel, weil die Verstärkungen genau dort positioniert werden können, wo sie gebraucht werden. Wie Berechnungen ergaben, genügen bereits wenige Metallinserts, um eine hohe Steifigkeit zu erreichen. Zudem können einfache - also unverformte oder minimal verformte - Metalleinleger entsprechend ihrer optimalen Belastungsrichtung verwendet werden. "Große Stahleinleger werden in diesem Konzept nicht benötigt, was eine spürbare Gewichtseinsparung ermöglicht. Außerdem lässt sich die Heckklappe über die Metalleinleger mit lasttragenden Elementen wie Schlössern, Scharnieren oder Dämpfern an die Karosserie anbinden", erklärt Ulrich Grosser, Projektleiter im Bereich Anwendungsentwicklung bei Bayer MaterialScience.

BayVision® - Know-how nach Maß für die Polycarbonat-Automobilverscheibung

Das neue Heckklappen-Konzept ist ein Beispiel dafür, wie Bayer MaterialScience mit eigenen visionären Konzeptstudien die Chancen der Polycarbonat-Automobilverscheibung mit Makrolon® aufzeigt und Trends setzt. Die zugehörige Expertise ist in BayVision® gebündelt. Diese Marke steht für das umfassende Know-how-, Material- und Servicepaket, das Systemlieferanten und OEMs in Projekten zu Automobilscheiben aus Makrolon® erhalten. Die Entwicklungspartner werden von der Auswahl maßgeschneiderter Werkstoffe über die kunststoff- und beschichtungsgerechte Konstruktion eines Verscheibungsbauteils bis hin zu geeigneten Verarbeitungsverfahren wie dem Spritzprägen umfangreich unterstützt.

Das Unternehmen plant, die vorgenannten Entwicklungen auch auf der K 2010 vom 27. Oktober bis 3. November 2010 in Düsseldorf zu zeigen.
Weitere Informationen zum Messeauftritt von Bayer MaterialScience in Halle 6, Stand A 75, sind unter http://www.k2010.bayermaterialscience.com zu finden.

Covestro AG

Mit einem Umsatz von 7,5 Milliarden Euro im Jahr 2009 gehört Bayer MaterialScience zu den weltweit größten Polymer-Unternehmen. Geschäftsschwerpunkte sind die Herstellung von Hightech-Polymerwerkstoffen und die Entwicklung innovativer Lösungen für Produkte, die in vielen Bereichen des täglichen Lebens Verwendung finden. Die wichtigsten Abnehmerbranchen sind die Automobilindustrie, die Elektro-/Elektronik-Branche sowie die Bau-, Sport- und Freizeitartikelindustrie. Bayer MaterialScience produziert an 30 Standorten rund um den Globus und beschäftigte Ende 2009 rund 14.300 Mitarbeiter. Bayer MaterialScience ist ein Unternehmen des Bayer-Konzerns.

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