Der zunehmende Einsatz von Kunststoffen in der Automobilindustrie ist eine Antwort auf die Notwendigkeit, das Gewicht von Fahrzeugen zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, die strengsten Vorschriften für Treibhausgasemissionen einzuhalten und der Nachfrage nach umweltfreundlichen Produkten gerecht zu werden. Kunststoffe bieten jedoch auch Verbesserungen beim Autodesign, sowohl bei Innen- als auch bei Außenkomponenten.
Heute sind Automobildesigner auf der Suche nach leichten Materialien, die das Design, die Produktion und die Leistungsmerkmale von Formteilen verbessern. Jahrzehntelang haben sie Schwermetallteile durch Kunststoffe wie Polypropylen (Thermoplast) und fasergefüllte Verbundwerkstoffe ersetzt. Diese Praxis weitet sich aus, da die Hersteller immer häufiger auf den Einsatz von Polymeren für Fahrzeugaußenteile und Innenzubehör setzen.
Dank des technologischen Fortschritts verfügen die Ingenieure über ein breiteres Spektrum an neuen und leichteren Alternativen, die eine größere Freiheit beim Design bieten, auch bei mechanischen Teilen, die mit der Strategie der Gewichtsreduzierung im Einklang stehen. Eine Analyse der neuesten Entwicklungen bei der Gewichtsreduzierung von Autos wird in dem Artikel Advanced Polymers Drive Automotive Lightweighting vorgestellt.
Neue Anwendungen für Kunststoffe
Bei Knauf Industries Automotive sammeln wir Erfahrungen in der Entwicklung und Herstellung von Kunststoffkomponenten für die Automobilindustrie und erweitern den Einsatz von geformten Kunststoffen wie geschäumtes Polypropylen (EPP) und geschäumtes Polystyrol (EPS). Wir investieren in Innovation durch die Aktivitäten des IDLab, dem Zentrum für Forschung, Entwicklung und Innovation, wo wir mit neuen Materialien arbeiten und Lösungen erarbeiten, die für die Automobilindustrie nötig sind.
Seit den 1960er Jahren haben Kunststoffe den Karosserieaufbau verändert und es den Erstausrüstern (OEMs) ermöglicht, die Karosserie modular zu montieren und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken. Innenteile aus Kunststoff sorgen nicht nur für Komfort und Stil, sondern auch für Ergonomie, Geräuschdämpfung und erhöhte Sicherheit.
Polymere bieten im Vergleich zu Metallen mehr Gestaltungsfreiheit, sind recycelbar, abriebfest, langlebig und vibrationsbeständig. Sie vereinen viele Merkmale, was zu einem Paradigmenwechsel im Karosseriedesign geführt hat. Derzeit besteht ein Drittel der rund 30.000 Teile, aus denen das Auto besteht, aus 39 verschiedenen Kunststoffarten. Sie bestehen zu 70% aus Polypropylen, Polyurethan, Polyamiden und PVC.
Der Artikel Six trends affecting the global automotive plastics market in the new decade, veröffentlicht von Plastics Today, hebt die wichtigsten Innovationen hervor, die zu einem anhaltenden Wachstum von Kunststoffen in der Automobilindustrie beitragen werden, so der Automotive Plastics Market Research Report von Global Market Insights.
Die Nachfrage nach Polypropylen wird weiter zunehmen, da neue Anwendungen sowohl im Innen- und Außenbereich von Fahrzeugen als auch unter der Motorhaube anzutreffen sein werden, wo Kunststoffe einige Metallteile ersetzen werden. Dem Bericht zufolge wird mit der zunehmenden Beliebtheit von Elektroautos auch die Verwendung von Polystyrol in Motorteilen zunehmen, da Elektromotoren im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren keine Hitzebeständigkeit benötigen. Auf der anderen Seite wird erwartet, dass EPP und EPS aufgrund ihres glänzenden Aussehens ABS bei Dekor-Innenteilen ersetzen werden.
Gestaltungsfreiheit
In Kombination mit der Digitaltechnik ermöglichen Kunststoffe die Herstellung von Teilen mit einer komplexeren und organischeren Geometrie durch schichtweisen 3D-Druck. Dies ermöglicht den Designern einen größeren kreativen Freiraum, der auf die neuesten Autos anwendbar ist, die wir bereits auf dem Markt finden können. Dies spiegelt sich in Prototypen und Konzeptfahrzeugen wider.
Funktionale Oberflächen, die Elektronik mit Kunststoffen integrieren, beginnen Realität zu werden. Auf lange Sicht werden die Knöpfe auf dem Armaturenbrett verschwinden, was bei der Gestaltung von modernen Fahrzeuginterieurs enorme Freiräume bietet.
Ein Beispiel für ein Konzeptfahrzeug, das von dieser kreativen Freiheit profitiert, ist der Mercedes-Benz VISION EQS. Dank neuer Technologien vereint er auf der Suche nach Nachhaltigkeit eine Vielzahl von Materialien, wobei Ahornholz aus deutschen Wäldern zusammen mit Kunststoff aus recycelten Plastikflaschen (PET) verwendet wird. Das Dach hingegen ist das Ergebnis eines speziellen Entwicklungsprojekts, das hochwertiges Textilmaterial kombiniert, dem im Meer gefundene recycelte Kunststoffe beigemischt wurden.
Gestaltungsfreiheit, neue, gewagtere und funktionellere Ästhetik, mehr Sicherheit, weniger Gewicht und damit weniger Kraftstoffverbrauch, Engagement für eine nachhaltige Entwicklung … Auf diese Weise revolutionieren Kunststoffe die Automobilindustrie.