amz_2011_11

Leichtbau im Doppelpack: Über dem Trägerteil
(mitte) befindet sich eine Designblende (links),
die ebenfalls aus Ultramid besteht. Beide Teile
haben eine tragende Funktion und halten im
Fahrbetrieb hohen Belastungen stand. Die
Montage am Fahrzeug erfolgt laut BASF durch
Metalleinleger und Schrauben.
Für hohe Belastungen geeignet
„Im Rennsport und bei Kleinserien gibt es
schon seit geraumer Zeit Felgen aus duroplastischem
Kunststoff“, erklärt Heiko Heß,
bei BASF für die Rad-Entwicklung verantwortlich.
„Allerdings sind diese gegenüber
thermoplastischen Felgen, die im Spritzguss
hergestellt werden können, deutlich
aufwendiger und damit auch teurer in der
Fertigung – und daher für den Großserieneinsatz
ungeeignet“, so Heß. Der aus dem
Polyamid-Sortiment von BASF stammende
Composite-Kunststoff Ultramid Structure
ist mit so genannten Langfasern verstärkt
und nach eigenem Bekunden „hoch belastbar“.
Vorgestellt wurde das neu entwickelte
Produkt erstmals auf der Kunststoffmesse
„K 2010“ in Düsseldorf.
Durch die Verstärkung mit langen Fasern
ist die Belastbarkeit des Materials –
und damit der Felge – laut Heß besonders
hoch. Es soll überall dort Metall ersetzen
können, wo hohe Anforderungen an die
Energieaufnahmefähigkeit gestellt werden,
beispielsweise bei Crash-Absorbern
(Crash-Boxen), Sitzstrukturen, Batterieträgern,
Motorlagern und anderen Strukturbauteilen.
Die Ultramid Structure-Variante,
die beim Smart-Rad zum Einsatz kommt,
ist laut BASF besonders steif, zäh und dimensionsstabil.
Bei der Auslegung dieser hochbelastbaren
Leichtbaufelge kam, wie bei zahlreichen
anderen Ultramid-Bauteilen in den
vergangenen Jahren, das inzwischen universell
einsetzbare Simulationsinstrument
„Ultrasim“ des Chemiespezialisten zum
Einsatz. Mit Hilfe einer Topologieoptimierung
ließen sich nach eigenem Bekunden
die Gestalt und die Position der Verrippung
der Kunststoff-Felge am Computer vorhersagen
und optimieren. „Ohne Abstriche am
Design machen zu müssen“, sagt Heß. Die
Form des Rads sei so bereits in einer frühen
Konstruktionsphase definiert gewesen, so
dass am realen Teil nur geringfügige Nachjustierungen
notwendig waren. Das sicherheitsrelevante
Bauteil, das in dieser Form
bisher nur in Metall existierte, entstand in
enger Zusammenarbeit mit den Felgenexperten
von Daimler – „und dies in einer
sehr kurzen Entwicklungszeit“.
Hart getestet
Doch bis zur Serienreife musste das neuartige
Rad umfangreiche Belastungstests
auf den Prüfständen sowohl bei Smart
als auch bei BASF bestehen. Dazu gehörten
unter anderem die Toleranzprüfung
auf der Radmessmaschine, die
Lebensdauerprüfung auf dem zweiachsialen
Radprüfstand (Zwarp-Test), die
Biegeumlaufprüfung, der Impact- und
der Radialschlag-Test im Fallturm sowie
die Berstdruckprüfung. Die Ankopplung
– und damit die Kraftübertragung zur
Achse – erfolgt laut BASF durch Metalleinleger
und Schrauben. kk
www.ultramid-structure.basf.com
www.smartforvision.basf.com
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