Aufgrund der hohen Gestaltungsfreiheit, der Integrationsmöglichkeit für Antennen sowie des Leichtbaupotenzials sind Kunststoffe die Werkstoffe der Zukunft im Pkw-Karosseriebau, wie Studien großer Automobilhersteller belegen. Die geringeren Investitionskosten für die Werkzeuge und Produktionsanlagen gehören zu den Hauptvorteilen der Kunststoffanwendung. Erkennbar ist auch ein Trend zur Modularisierung. Dabei wird die Karoserie in verschiedene Module aufgeteilt, bei unterschiedlichen Zulieferern gefertigt, lackiert und direkt zur Montage ans Band geschickt. Dieses Konzept stellt erhöhte Anforderungen an die Farbabstimmung, da jeder Modullieferant seine eigene Lackiererei betreiben muss. Als mögliche Problemlösung wird das Folienkonzept der BASF vorgestellt, bei dem beschichtete oder eingefärbte Kunststofffolien nicht nur eine identische Farbe zwischen den unterschiedlichen Karosserie-Modulen sicherstellen, sondern auch die herkömmliche Lackieranlage überflüssihg machen. Grundlage des so genannten PFM-Systems (Paintless-Film-Molding) ist die Idee, die Lackschicht auf der Karosserie-Außenhaut durch eine Kunststofffolie zu ersetzen. Diese Folie wird zwei- oder dreischichtig im Coextrusionsverfahren hersgestellt. Sie besteht aus einer eingefärbten ASA- oder ASA/PC-Trägerschicht (Luran S) und einer klaren PMMA-Deckschicht, die für Glanz, Härte, Kratz- und Witterungsbeständigkeit sorgt. Zwischen Trägerschicht und Deckschicht kann optional eine weitere PMMA-Schicht extrudiert werden, die einen besseren Farbeindruck vermittelt. ASA und ASA/PC haben sich bei Karosserie-Anbauteilen, lackiert oder unlackiert, bereits bewährt. Im DAF 95 XF (Truck of the Year 1998), wurden außer dem Kühlergitter auch die Lampeneinfassungen, die Windleitelemente, die Türverlängerungen und die Trittstufenverkleidungen aus ASA und ASA/PC spritzgegossen. Die PFM-Folien werden vom Hersteller als Rollenware oder Platinen geliefert. Nach dem Tiefziehen werden die Folien mit glasfaserverstärkten Kunststoffen hinterformt. Um Entwicklungskosten zu sparen, werden heute in allen Bereichen des Ingenieurwesens Simulationsprogramme eingesetzt, mit denen z.B. Herstellungsprozesse oder das Betriebsverhalten von Bauteilen beschrieben werden. Für folienhinterspritzte Bauteile hat die BASF ein eigenes Tool entwickelt. Die Vorgehensweise bei der Berechnung wird erläutert. Zunächst wird das Füllverhalten beim Spritzgießen mit der Software Moldflow simuliert. Im Anschluss werden die Ergebnisse mit einem speziellen Tool konvertiert und der Bauteilverzug mit dem Programm Abaqus berechnet. Hierbei werden die mechanischen Eigenschaften, die Schwingung und die faserorientierung des Hinterspritzmaterials ebenso berücksichtigt wie die mechanischen Eigenschaften und die Wärmeausdehnung der Folie.
Kunststofffolien - Neue Konzepte für die Karosserie-Außenhaut
Plastic foils - New concepts for the shell of body
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 104 , 12 ; 1120-1126
2002
7 Seiten, 10 Bilder, 20 Quellen
Article (Journal)
German
Kunststofffolie , Karosserie , Pkw (Personenkraftwagen) , Kunststoffprodukt , Automobilbau , Anwendung im Fahrzeugbau , Kostenreduzierung , Herstellungskosten , montagegerechte Produktgestaltung , Montage , mechanische Eigenschaft , Kratzfestigkeit , Modulbauweise , Witterungsbeständigkeit , Glanz , Härte , Trägermaterial , Deckschicht , Simulationsprogramm , Rechnersimulation , Betriebsverhalten , Wärmeausdehnung , Coextrusion , Spritzgießen , faserverstärkter Kunststoff
Kunststofffolien : neue Konzepte fuer die Karosserie Aussenhaut
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