Industrieanzeiger 07.2020

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technik & wissen Hybrid gebaute GM Corvette Stingray ist US-Auto des Jahres 2020 Hybrider Leichtbau wird komplexer – und wichtiger Leichtbau | Die Notwendigkeit zur Gewichtseinsparung treibt die Automobilindustrie zu immer vielfältigeren Leichtbau - lösungen – dafür sorgen der Elektroantrieb und die drohenden Strafen bei Nichteinhaltung strengerer Emissions-Grenzwerte. Da häufig nur Multi-Materiallösungen weiterhelfen, ist der Hybridleichtbau weiter auf dem Vormarsch. 32 Industrieanzeiger 07.20
Die neue Chevrolet Corvette Stingray ist „North American Car of the Year 2020“ – und vollgestopft mit hybriden Leichtbau-Komponenten. Ein „Hingucker“ auch für die Entwickler im Automobilbau. Bild: General Motors Die neue Chevrolet Corvette Stingray von General Motors ist ein Paradebeispiel für die hybriden Leichtbauweisen, die Entwickler heute nutzen. Im Februar ging sie mit einer streikbedingten Verspätung in Produktion und wurde noch im gleichen Monat als „North American Car of the Year 2020“ ausgezeichnet. Neben Stahl kommen vielfältig weitere Werkstoffe und Bauweisen zum Einsatz. Das Fahrzeug besitzt einen Aluminiumrahmen, einen teilweise aus Magnesium gefertigten Boden und einen gebogenen hinteren Stoßfänger-Querträger aus Glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK). Dieser GFK basiert auf einem Polyurethan-Acrylat der Scott Bader Co. Ltd., vertrieben als „Crestapol 1250“. Weiter enthält die neue Corvette fünf verschiedene Typen von SMC (Sheet Moulding Compound). „Structure“-SMC mit Carbonfaser-Verstärkung wird im Bodenbereich verwendet. „Tough“Hybrid-SMC mit 15 % Carbon - fasern (CF) und 30 % Glasfasern (GF) und einer Dichte von nur 1,25 g/cm 3 kommt in der Hauptplatte zum Einsatz, „Class A“-SMC mit hoher Oberflächenqualität in Sichtteilen. In der Frontplatte und im Dachspriegel wird „Float“-SMC mit der noch niedrigeren Dichte von 1,0 g/cm 3 Dichte verbaut. Aber nicht nur leicht sollen die SMC- Komponenten sein: Die Stirnwand im hinteren Teil der 2020 Corvette Stingray besteht aus akustischem „Heavy Hybrid“-SMC – und hat mit einer Dichte von 2,2 g/cm 3 ein rund doppelt so hohes spezifisches Gewicht wie die anderen SMC-Typen. Der gebogene hintere Stoßfänger- Querträger in der Corvette geht laut GM erstmals in eine automobile Serie. Die Herstellung übernimmt ein Zulieferer. Die Shape Corporation (USA) fertigt den Träger mit der Radius-Pultrusions-Technologie der norddeutschen Thomas GmbH+Co. Technik+Innovation KG (TTI), bei der beweg - liche Werkzeuge zum Einsatz kommen. Im April 2019 gab TTI bekannt, dass Shape Gebogen pultriert: Der hintere Stoßfängerträger des Chevrolet Stingray aus Duroplast (oben) und als Demonstrationsteil der vordere Stoßfängerträger des Hyundai i30 aus Thermoplast (unten, überspritzt mit Halterungen). Bilder: SPE (oben), D. Vink Hybridleichtbau ok – aber die Umwelt? Die Erfolge durch den hybriden Leichtbau versetzen in Erstaunen. Da geht etwas! Trotzdem rutscht ein ungutes Gefühl mit in die Freude, weil Kunststoffe stark beteiligt sind. Aber langsam: Wir brauchen die leichteren Teile, um CO 2 -Emissionen zu senken. Und die Entwicklung ist noch in den Anfängen. Mittelfristig bieten Thermoplaste die Chance, auch hybride Teile gut zu recyceln. Unsere Sorge sollte also eher dem limitierten Rohstoff Öl gelten. Olaf Stauß Redakteur Industrieanzeiger etwa 100.000 Träger pro Jahr produzieren will. Der Stoßfänger-Querträger spare Gewicht und passe zum Heck-Styling und Bauraum, erklärte Shape. Die Automobilindustrie hat die Radius- Pultrusion (Radius-Strangziehverfahren) von TTI schon längere Zeit im Fokus. Bereits 2009 nutzte Webasto diese Technik für gebogene Profile in Autodachsystemen. 2015 präsentierte Plastic Omnium einen ähnlich gebogenen, vorderen Stoßfänger - träger auf Thermoplast-Basis, der aber auf einer anderen Technologie beruhte. Er wurde mit Materialhersteller Arkema und CQFD Composites entwickelt. Seine Herstellung erfolgte durch „insitu“-Poly- me risation zu Polyamid im Pultrusions- Werkzeug und durch das anschließende Umspritzen mit zusätzlichen Funktionselementen aus Polyamid. Gegenüber einem Stahl-Stoßfänger- Querträger mit 8,7 kg Masse wog die Carbonfaser-verstärkte Kunststoff-Version lediglich 5,0 kg. Wurde der Träger nur GFverstärkt, sparte er etwas weniger Gewicht ein und wog 5,3 kg. Montiert auf einem Hyundai i30, ersetzte das Teil 27 Stahlteile und eine 2,1 m lange Stahlschweißnaht. Obwohl serienreif, scheint der Serieneinsatz an den Kosten gescheitert zu sein, wie 2016 vom Hyundai Motor Europe Technical Center in Rüsselsheim als Befürchtung zum Ausdruck gebracht wurde. Das Interesse an Thermoplasten steigt im hybriden Leichtbau. Nicht nur, weil sie bes- Industrieanzeiger 07.20 33
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