Bayer Materialscience Bruchfestigkeit und 3D-Formgebung sprechen für Polycarbonatscheiben bei Forstmaschinen

Fortmaschinenhersteller John Deere setzt bei den Fahrerkabinen einiger Modelle auf bruchsichere Scheiben aus Polycarbonat. Die Kunststoffscheiben, die dem Fahrer und Maschinenbediener eine gute Rundumsicht ermöglichen, werden aus Polycarbonatplatten Makrolon GP 099 der Bayer Sheet Europe GmbH, Darmstadt, hergestellt.

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Die Fahrerkabinen der beiden Maschinenmodelle Harvester und Rückezüge sind mit jeweils fünf großen Scheiben ausgestattet. Zählen bei Polycarbonat in der Automobilverscheibung Vorteile wie Formgebungsfreiheit, Gewichtseinsparung und Funktionsintegration, gab im Fall der Kabinenscheiben die extrem hohen Anforderungen an die Fahrersicherheit den Ausschlag für den schlagfesten transparenten Kunststoff.

Jedoch kommt auch der Vorteil der hohen Designfreiheit zum Tragen. So sind die Polycarbonatscheiben für die beiden Maschinenmodelle nicht wie bei früheren Kabinen flach, sondern aufgrund einer besseren Rundumsicht gewölbt.

„Wegen dieser Vorgaben an Design und Sicherheit suchten wir einen Polycarbonat-Hersteller mit großer Expertise in der Fahrzeugverscheibung. Dabei fiel die Wahl auf Bayer Materialscience, weil das Unternehmen über die gesamte Prozesskette der Scheibenherstellung hinweg ein umfangreiches Know-how besitzt – so etwa bei der Konstruktion, beim Thermoformen, der Kratzfestbeschichtung und Verklebung“, erläutert Sven Künstler, Project Manager E-Cab im Werk Bruchsal von John Deere. Diese umfangreiche Expertise auf dem Gebiet der Fahrzeugverscheibung mit Polycarbonat ist bei Bayer Materialscience unter der Kompetenzmarke Bayvision gebündelt.

Hohe Schlagzähigkeit und Festigkeit der Scheiben sorgen für Sicherheit im Fahrerhaus

Aufgrund der hohen Schlagzähigkeit und Festigkeit verhindern die 12 mm dicken, massiven Polycarbonatscheiben, dass herabfallende Gegenstände zum Beispiel dicke Äste, Steine oder gerissene Drahtseile von Seilwinden in die Kabine eindringen und den Fahrer verletzen können. Die Kunststoffscheiben werden dabei laut Bayer Materialscience Anforderungen gerecht, die zu den schärfsten im Insassenschutz von Fahrzeugen zählen.

So bestehen sie beispielsweise den in der Norm ISO 8083 definierten FOPS-Test (falling-object protective structures), bei dem ein zylindrischer, länglicher Stahlkörper mit einer Aufprallenergie von 5800 oder 11 600 J auf die Scheiben fällt – je nachdem, ob sie horizontal oder vertikal im Fahrzeug verbaut werden.

Polycarbonatscheiben splittern und brechen nicht

Auch der in der Norm ISO 8084 beschriebene OPS-Test (operator protective structures), der die statische Belastbarkeit der Scheiben mit einer Kraft von 17 800 N prüft, wird bestanden. Im Gegensatz zu Glas und Verbundglas splittern und brechen die Polycarbonatscheiben im Belastungsfall nicht. Dies hat neben einem Optimum an Sicherheit auch eine lange Lebensdauer der Scheiben und damit seltenere Arbeitsunterbrechungen im Falle ihres Austauschs zur Folge.

Glasklare Transparenz sorgt für optimale Sicht

Die Kabine der beiden Modelle ist frei drehbar und ermöglicht dem Fahrer eine 360°-Rundumsicht auf seine Arbeitsumgebung, ohne dass er Kopf oder Sitz drehen muss. Zur guten Sicht tragen auch die großen Polycarbonatscheiben bei. Die Frontscheibe ist 1576 mm lang und bis zu 1128 mm breit. Trotz des Durchmessers – so heißt es – haben die Scheiben eine exzellente optische Qualität.

„Unsere Aufgabe bestand darin, die Platten so zu extrudieren, dass keine Einschlüsse und Schlieren entstehen, die die Sicht des Fahrers stören und seine Augen ermüden. Daher musste auch die Verzerrung der Platten auf Werte von maximal 0,06 Dioptrien minimiert werden“, erklärt Thorsten Jung, Segment Manager Industry & Communication bei Bayer Sheet Europe.

Beschichtung mit einem Hard Coat

Die Polycarbonatplatten werden von der KRD Sicherheitstechnik GmbH verformt, beschichtet, getrimmt und an den Rändern mit einem Klebstoff-Primer versehen. „Die Verformung der ungewöhnlich dicken und großen Platten war eine besondere Herausforderung. Wir haben dafür ein spezielles Thermoform-Verfahren aus unserem Hause weiterentwickelt und konnten so eine hohe, mit Autoglas vergleichbare optische Qualität der Platten sicherstellen und gleichzeitig ein sicheres Handling der Scheiben auch bei großen Stückzahlen erreichen“, so Corinna Brammer, Geschäftsführerin des Geesthachter Unternehmens.

Beschichtet sind die Scheiben mit einem Hard Coat auf Basis des Polysiloxan-Decklackes Momentive AS 4000 von der Leverkusener Momentive Performance Materials GmbH. Er verleiht den Scheiben eine Kratz- und Witterungsbeständigkeit, die an Glas heranreicht.

Bayer Materialscience beobachtet bei unterschiedlichen Nutzfahrzeugen einen Trend zu Polycarbonat-Verscheibungen mit 3D-Styling. Das Unternehmen bietet OEMs und Systemlieferanten ein umfassendes Know-how-, Leistungs- und Servicepaket an, das alle Stufen der Umsetzung solcher Verscheibungsteile abdeckt – von der Werkstoffauswahl über das 3D-Design und die Werkzeugauslegung bis hin zur Abmusterung von Großwerkzeugen.

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