Leichtbautechnik GFK-Blattfeder für Autos in Serie

Henkel kombinierte sein Fachwissen in der Polyurethanchemie mit der Kompetenz von Benteler-SGL, einem der führenden Hersteller von Composite-Bauteilen für den Automobilsektor. Das Ergebnis ermöglicht nun die Serienproduktion von leichten faserverstärkten Blattfedern.

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Henkel AG & Co. KGaA

Die Leichtbautechnik gewinnt in der Automobilindustrie zunehmend an Bedeutung, da durch die Gewichtsreduktion moderner Fahrzeuge eine deutliche Verminderung von Verbrauch und CO₂-Ausstoß erreicht wird. Gemeinsam mit Benteler-SGL hat Henkel einen Prozess entwickelt, um mittels Harzinjektionsverfahren (Resin Transfer Molding (RTM)) glasfaserverstärkte Blattfedern auf Basis von Polyurethan-Matrixharz herzustellen. Im Vergleich zu üblichen Stahl-Blattfedern sparen diese Compositefedern bis zu 65 % Gewicht, wie es heißt.

Henkel bietet die niedrigviskose Basis der Blattfeder

Mit Loctite MAX 2 biete Henkel ein polyurethanbasiertes Matrixharz, das sich im Vergleich zu den für das RTM-Verfahren üblichen Epoxidsystemen durch eine wesentlich schnellere Aushärtung auszeichne und aufgrund seiner niedrigen Viskosität das Glasfasermaterial leichter und schonender durchtränke, wodurch kurze Injektionszeiten ermöglicht werden sollen. Eine weitere Besonderheit von Loctite MAX 2 zeigt sich außerdem im hohen Spannungsintensitätsfaktor, der ein Maß für die Zähigkeit ist. Die hohe Zähigkeit wirkt sich positiv auf das Ermüdungsverhalten unter Last aus, denn die Blattfeder ist im Fahrbetrieb eines Automobils ständig dynamischen Belastungen ausgesetzt, so dass flexible Materialien mit hoher Ermüdungstoleranz zu einer deutlichen Verlängerung der Lebensdauer des Bauteils beitragen, wie Henkel erklärt.

Kurze Taktzeiten für die Großserienfertigung möglich

Zur Herstellung von Kfz-Compositen im Rahmen einer Großserie bietet sich der RTM-Prozess als Injektionsverfahren insbesondere an, weil er sowohl durch Anpassung der Temperatur als auch durch Verwendung eines zusätzlichen Beschleunigers eine kontrollierbare und damit sichere Steuerung der Härtungsreaktion ermöglicht. Außerdem sinkt das Risiko einer lokalen Überhitzungen und der daraus resultierenden Fehlstellen im Bauteil weil bei der Härtungsreaktion des Loctite MAX 2 generell weniger Wärme entsteht als bei Epoxidharzen. Auch dickere Bauteile mit vielen Faserschichten härten so besonders schnell aus, wie es heißt und das senkt die Taktzeiten deutlich.

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