Hightech-Thermoplaste für die Mobilität der Zukunft

• Motorradtank aus Polyamid 6 als wirtschaftliche Einstoff-Lösung
• Bremspedal in Verbundbauweise für Elektrosportwagen
• Endlosfaserverstärkte Thermoplast-Composites für Bauteile in Hochvolt-Batterien
• Breite Produktpalette für Ladestecker

Der Spezialchemie-Konzern LANXESS setzt bei seinem Auftritt auf der pandemiebedingt virtuell durchgeführten VDI-Tagung "Plastics in Automotive Engineering" (PIAE) mehrere Schwerpunkte. "Wir präsentieren unter anderem Leichtbaulösungen auf Basis unserer endlosfaserverstärkten, thermoplastischen Verbundwerkstoffe Tepex für Bremspedale und Strukturbauteile der Karosserie sowie der Hochvoltbatterie", erklärt Thomas Malek, Business Development Manager Tepex Automotive im Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM) von LANXESS. "Außerdem konzentrieren wir uns auf blasform- und spritzgießbare Polyamid-Compounds für Tanks und für Hohlkörper des Luftmanagements von aufgeladenen Motoren."

Aus einem Guss

Ein Highlight beim Auftritt von LANXESS ist der Tank einer Straßenmaschine von BMW Motorrad, der aus Durethan BC550Z 900116 DUSXBL besteht. Das unverstärkte und schlagzäh modifizierte Polyamid 6 wird zu zwei Halbschalen spritzgegossen, die durch Heizelementschweißen zu dem Tank zusammengefügt werden. Mit dem Werkstoff lassen sich die Tanks trotz ihrer komplexen Geometrie in hoher Stückzahl wirtschaftlich fertigen. Die Grenzwerte für die Kraftstoffemission durch die Tankwände werden deutlich unterschritten. 

Gewicht eingespart ohne Einbußen bei der Bauteilperformance

Das Leichtbaupotenzial von Verbundwerkstoffen der Marke Tepex wird an mehreren Exponaten demonstriert – so wird zum Beispiel ein Vollkunststoff-Bremspedal zu sehen sein, das für einen batterieelektrischen Sportwagen entwickelt wurde. Das Composite-Bauteil ist um rund die Hälfte leichter als eine vergleichbare Stahlkonstruktion. Durch den maßgeschneiderten Faserlagenaufbau des Einlegers aus Tepex sowie eine lokale Verstärkung durch zusätzliche Tapes erfüllt es alle Lastanforderungen. 

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für konsequenten Leichtbau unter Einsatz von Tepex ist die A-Säule in 3D-Hybridbauweise, die Porsche unter anderem für Cabriolets und Roadster entwickelt hat und erstmals im Porsche 911 Cabrio einsetzt. Die A-Säulen mit Hybrideinleger sind genauso Crash-stabil wie bisherige Konstruktionen mit einem hochfesten Stahlrohr, senken aber das Gewicht der Karosserie um insgesamt rund fünf Kilogramm.

Inhärent flammwidrig und leichtgewichtig

Tepex hat auch ein großes Anwendungspotenzial bei Strukturbauteilen und Gehäuseteilen für Hochvoltbatterien von Elektrofahrzeugen. Der Grund dafür ist seine inhärent hohe Flammwidrigkeit, die es bereits ohne Flammschutzadditivierung in verschiedenen, an etablierte Normen und Standards angelehnten Prüfungen zeigt. Die Verbundmaterialien sind dabei nicht nur eine leichte Alternative zu Aluminium. Sie ermöglichen durch die kostensenkende Integration von Funktionen und die einfache und nacharbeitsfreie Verarbeitung im Hybrid-Molding-Verfahren auch wirtschaftliche Bauteillösungen. 

Werkstoffe für die Ladeinfrastruktur der Elektromobilität

Neben dem Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen haben die technischen Thermoplaste von LANXESS auch großes Potenzial in der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Der Einsatzschwerpunkt der Polyamide Durethan und Polybutylenterephthalate Pocan liegt dabei vor allem auf Komponenten für Ladestecker, -buchsen und -säulen sowie so genannte Wallboxes etwa in Garagen und Carports. Darüber hinaus finden die Werkstoffe Anwendung in Bauteilen für Systeme zum induktiven, kabellosen Laden von Hochvoltbatterien. "Speziell für Ladestecker verfügen wir über eine breite Palette an Compounds, die eine hohe Dimensionsstabilität und Oberflächenqualität mitbringen. Sie sind außerdem schlagzäh und damit mechanisch robust", erläutert Christopher Höfs, Projektmanager im e-Powertrain-Team von HPM. Ferner zeichnen sich unsere Kunststoffe durch eine hohe Flammwidrigkeit und gute elektrische Eigenschaften wie etwa eine hohe Kriechstromfestigkeit aus." 

Nähere Informationen zu LANXESS-Produkten, -Entwicklungen, -Technologien und -Serviceleistungen bei Polyamiden, Polyestern und thermoplastischen Composites für innovative Fahrzeugkonzepte und speziell die Elektromobilität finden sich unter new-mobility.lanxess.com, blow-molding.lanxess.com und bond-laminates.de.

Zukunftsgerichtete Aussagen

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