Revolution im Nutzfahrzeugbau: Leichtbau-Staufachklappe aus innovativer Sandwich-Technologie vorgestellt

Ein wegweisendes Projekt, an dem neben vielen anderen Institutionen auch das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Halle (Saale) beteiligt war, wurde nun erfolgreich abgeschlossen. Ziel des Projekts mit dem Namen »HyWaSand« war die Entwicklung einer Staufachklappe für den Innenraum von Lastkraftwagen in innovativer Sandwich-Bauweise.

Die herausragende Leistung des Projekts liegt in der Herstellung der Staufachklappe aus thermoplastischen Sandwich-Halbzeugen. Diese Bauweise demonstriert eindrucksvoll das enorme Potenzial zur Gewichtseinsparung durch die Anwendung der Thermoplast-Sandwich-Moulding-Technologie. Dabei wurde gezeigt, dass diese Technologie nicht nur für geformte Bauteile, sondern auch für den Einsatz in der Großserie geeignet ist.

Die Verwendung von Faserverbundmaterialien, insbesondere die Sandwich-Bauweise, bietet beträchtliche Vorteile für Leichtbau-Anwendungen in Nutzfahrzeugen. Die Sandwichstrukturen bestehen aus hochsteifen Deckschichten und einem leichten Kern, was nicht nur zu hoher Materialeffizienz, sondern auch zu einer beeindruckenden Biege- und Beulsteifigkeit führt. Diese Bauweise ermöglicht eine Gewichtseinsparung von bis zu 70 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Strukturen, ohne Kompromisse bei der Belastbarkeit einzugehen.

Bisherige Herausforderungen bei der großserientauglichen Fertigung solcher Bauteile wurden im Rahmen des Projekts »HyWaSand« erfolgreich überwunden. Die entwickelte Thermoplastic-Sandwich-Moulding-Technologie erwies sich als äußerst leistungsfähig. Diese innovative Methode ermöglicht die effiziente Herstellung von 3D-geformten und funktionalisierten Leichtbauteilen in Sandwichbauweise im Spritzgusstakt, mit beeindruckenden Zykluszeiten von etwa einer Minute.

Ein weiterer Fortschritt wurde durch die ThermHex Waben GmbH erzielt, die sich auf die Entwicklung von hybriden Sandwichhalbzeugen konzentrierte. Diese Hybridkonstruktionen mit kleiner Zellweite und funktionalen Polymer- und Metallfolien verbessern nicht nur die Oberflächenqualität, sondern ermöglichen auch eine zusätzliche Kosten- und Gewichtsreduktion. Die Ergebnisse des Projekts werden vom 5. bis 7. März 2024 auf der Kunststoff-Messe JEC World in Paris präsentiert.

Dr. Ralf Schlimper vom Fraunhofer IMWS betont: »Wir konnten zeigen, dass die effiziente Herstellung von 3D-geformten und funktionalisierten Leichtbauteilen in Sandwichbauweise im Spritzgusstakt möglich ist, was Potenziale für verschiedene Anwendungsfelder eröffnet.« Matthias Biegerl von ElringKlinger sieht großes Potenzial für kosteneffiziente Leichtbaustrukturen und erklärt: »Das Potenzial ist groß. Durch eine Fertigung der Bauteile in Großserie können kosteneffiziente Leichtbaustrukturen für Interieur- und Karosseriebauteile hergestellt werden.«

Der Demonstrator der Staufachklappe wird auf der JEC World in Paris und der Composite Sandwich Conference in Halle (Saale) präsentiert. Dies markiert einen bedeutenden Schritt in Richtung zukünftiger Entwicklungen im Bereich des nachhaltigen Leichtbaus in der Nutzfahrzeugindustrie.