Welche Bedeutung haben die verschiedenen Kunststoffarten für die Sicherheitssysteme in Autos?
Während die Hersteller der ersten Automobile der Sicherheit nur wenig Aufmerksamkeit schenkten, wurde es im Laufe der Zeit notwendig, Fahrzeugstrukturen und -teile zu verwenden, mit denen die Insassen vor den Folgen eines Unfalls geschützt werden. Heute spielen Komponenten aus modernen Kunststoffen, wie beispielsweise spritzgegossene Autoteile und spezieller EPP-Schaum, eine wichtige Rolle in modernen Sicherheitssystemen für Autos. Sie sorgen in vielerlei Hinsicht für Fahrsicherheit.
Wie haben sich die Sicherheitssysteme im Auto entwickelt?
Heute kann sich niemand mehr ein Auto ohne kontrollierte Knautschzonen, Seitenverstrebungen, Dreipunkt-Sicherheitsgurte, Kindersitze oder Airbags vorstellen. Wenn Sie sich allerdings die Anfänge des Automobils ansehen, hat zunächst niemand viel Wert auf Sicherheitsanforderungen gelegt, denn im 19. Jahrhundert gab es nur wenige Autos auf den Straßen, und die erreichten ohnehin nur geringe Geschwindigkeiten. Die Automobilindustrie hat sich seitdem grundlegend gewandelt, so dass die Entwicklung moderner aktiver und passiver Sicherheitssysteme in Autos notwendig wurde, die die Insassen und den Fahrer auch im Falle eines Aufpralls mit hoher Geschwindigkeit schützen. Die Teile sollen die Wucht des Aufpralls dämpfen, Brüche bei einem plötzlichen Ruck verhindern und das Risiko eines Herausfallens aus dem Auto verringern. Die Fertigung von Autoteilen, die für die Sicherheit verantwortlich sind, wird heute bereits vollständig von Kunststoffen dominiert, da sie sich durch Langlebigkeit, Flexibilität bei der Formgebung und Vielseitigkeit auszeichnen.
Warum haben Autoteile aus Kunststoff die Automobilindustrie erobert?
Auf Grund der besseren Anpassbarkeit, des geringeren Gewichts und der Recyclingfähigkeit haben Kunststoffe in vielen Bereichen Metall, Glas, Filz oder Naturleder verdrängt. Die in Polen in einem Werk in der Nähe von Wroclaw hergestellten Autoteile können beispielsweise in jede beliebige Form gebracht werden, zeichnen sich durch ein geringes Gewicht bei hoher mechanischer Festigkeit aus und bieten viele weitere Eigenschaften, wie Schall- und Wärmedämmung. Ein interessantes Beispiel für die Entwicklung von Sicherheitssystemen in Automobilen ist der Stoßfänger, der zu den äußeren Sicherheitssystemen gehört. Die in Stoßfängern verwendeten Werkstoffe wurden im Laufe von Jahrzehnten durch die Entwicklung der Autos bestimmt, die viel schneller und leichter geworden sind, sowie durch die Entdeckung verschiedener Kunststoffarten mit verbesserten Eigenschaften.
Ein Stoßfänger, der die Sicherheit des Autos gewährleistet – aus welchem Werkstoff wird er gefertigt?
Die heute üblichen Stoßfänger unterscheiden sich völlig von ihren Vorgängern. Ursprünglich waren es einfache Stahlleisten, während in den 1960er Jahren robustere, verchromte Metallstoßstangen aufkamen. Erst Anfang der 1970er Jahre wurden die ersten Stoßfänger aus Kunststoff, wie wir sie heute kennen, entwickelt. Sie gewannen schnell an Bedeutung, weil sie die Energie eines Aufpralls absorbierten, ohne sich dauerhaft zu verformen. Ein Stoßfänger besteht aus drei Komponenten: einem verstärkenden Metallträger, einem ihn umhüllenden Stoßdämpfer aus geschäumtem Kunststoff und einer äußeren Kunststoffabdeckung. Als Füllmaterial wird geschäumtes Polypropylen verwendet. Dieser Werkstoff absorbiert Stöße hervorragend, zerbricht nicht und kehrt in seine ursprüngliche Form zurück, wenn die auf ihn wirkende Kraft nachlässt. Die äußere Hülle hingegen besteht in der Regel aus thermoplastischen Kunststoffen wie Polypropylen oder Polycarbonat. Stoßfänger sind nur eines von vielen für die Sicherheit verantwortlichen Kunststoffteilen eines Autos.
Mehr dazu: Sicherer Auto-Stoßfänger – woraus sollte er bestehen?
Welche Bedeutung hat die Sicherheit von spritzgegossenen Autoteilen?
Thermoplastische Kunststoffe wie Polypropylen, Polycarbonat, ABS und Polyamid werden bei weitem am häufigsten für Sicherheitssysteme in Autos verwendet. Neben Stoßfänger-Abdeckungen werden sie auch zur Herstellung von Kühlergrills, Türverkleidungen, Säulenverstärkungen und sogar von Karosserieteilen verwendet. Die in unserem Werk in der Nähe von Wroclaw hergestellten spritzgegossenen Autoteile zeichnen sich durch hohe Präzision aus, selbst bei sehr kleinen Elementen wie allen Arten von Verbindungselementen oder Endkappen. Gleichzeitig sind sie sehr widerstandsfähig gegen Beschädigungen und Witterungseinflüsse, wodurch sie nicht nur zum Schutz der Insassen und des Fahrers, sondern auch zum Schutz der Fahrzeugkomponenten beitragen und so deren Lebensdauer verlängern. Trotz ihres geringen Gewichts ermöglichen sie es, einzelne Karosserieteile zusätzlich zu versteifen und zu sichern, während Halterungen und Klammern aus diesen Materialien ein Ablösen von Strukturelementen wirksam verhindern.
Was sind die Funktionen von geschäumtem Polypropylen für die Sicherheit im Auto?
Geschäumtes Polypropylen (EPP), das sowohl für die Außen- als auch für die Innenausstattung von Autos verwendet wird, kommt zunehmend in passiven Sicherheitssystemen zum Einsatz. Es ist nicht nur elastisch, sodass es sich nicht dauerhaft verformt, sondern auch extrem leicht. Die Verfahren zur Herstellung von Autoteilen aus diesem Werkstoff, das Druckluftformen, ermöglichen die freie Anpassung einer Reihe von Parametern wie Geometrie, Dichte, thermische Eigenschaften, akustische Eigenschaften, mechanische Beständigkeit oder sogar Farbe. EPP-Kopfstützenfüllungen bieten Komfort und schützen die Halswirbelsäule vor Schäden. Autositzkerne hingegen sorgen für die Stabilisierung des Körpers und können jeden Stoß abfedern.
Schaumstofffüllungen für das Cockpit und das Armaturenbrett vermindern Verletzungen bei einem Aufprall, während Türverkleidungen die Kraft von Seitenaufprällen abfedern. Darüber hinaus werden EPP-Schaumstoffe für Boden- oder Deckenfüllungen verwendet, die ebenfalls das Risiko schwerer Verletzungen, z. B. bei einem Überschlag, verringern und die Dach- und Bodenstruktur weiter verstärken.
Natürlich endet die lange Liste der Anwendungen von Kunststoffteilen für Autos nicht mit den vorher genannten Beispielen. Weitere Auskünfte über verschiedene Kunststoffspritzgussteile und geschäumte EPP-Teile finden Sie unter: knaufautomotive.com