Neue Maschinen, Werkstoffe und Verfahren

Borealis: PP-Verbundstoffe für elektrisch angetriebene Fahrzeuge

Mit Fibremod und Daplen bietet Borealis Lösungen für Fahrzeugaußenanwendungen der Zukunft. (Foto: Shutterstock – elsar)

Mit Fibremod und Daplen bietet Borealis Lösungen für Fahrzeugaußenanwendungen der Zukunft. (Foto: Shutterstock – elsar)

Borealis, Wien (Österreich), und Borouge, Abu Dhabi (VAE), kündigen die Markteinführung einer Reihe neuer Polypropylen-Werkstoffe an. Bei diesen handelt es sich um eine Erweiterung ihrer Daplen-Produktfamilie thermoplastischer Olefin (TPO)-PP-Verbundstoffe bzw. ihrer Fibremod-Palette faserverstärkter PP-Verbundstoffe. Diese Ergänzungen der Leichtgewicht-Produktpalette für Innen- und Außenanwendungen sowie für Anwendungen im Motorraum von Fahrzeugen bieten ein noch größeres Potenzial für weitere Gewichtseinsparungen.

Die Lösungen ermöglichen größere Designfreiheit und mehr Flexibilität bei der Entwicklung von Fahrzeugen mit Hybrid- oder Elektroantrieb. Während die Automobilindustrie versucht, die Umweltperformance von Verbrennungsmotoren (ICE) zu optimieren, gewinnen alternative Antriebssysteme immer mehr an Bedeutung. Borealis und Borouge nutzen ihre umfassenden Fachkenntnisse im Polyolefinbereich, um Lösungen zu entwickeln, die größere Designfreiheit und Gewichtseinsparungen ermöglichen, ohne dabei Kompromisse in Bezug auf die mechanische Performance der Materialien einzugehen.

Umrüstung der Automobildesigns für die neue Ära der Elektrofahrzeuge

Die Leichtbauweise, die auf der Verwendung robuster Materialien mit geringem Gewicht beruht, ist zu einer zwingenden Notwendigkeit für die Branche geworden. Gewichtseinsparungen helfen dabei, die CO2-Emissionen von Fahrzeugen zu reduzieren, und unterstützen daher die Hersteller bei der Einhaltung der behördlichen Normen. Einige Experten prognostizieren jedoch bereits bis 2030 einen erheblichen Anstieg des Marktanteils von alternativen Antriebssystemen, wie sie zum Beispiel bei Elektrofahrzeugen verwendet werden. Gleichzeitig bieten sich durch elektrisch angetriebene und selbstfahrende Fahrzeuge zahlreiche hochinteressante neue Designmöglichkeiten.

Fahrzeuge, die batterieelektrisch oder mit Brennstoffzellen betrieben werden, haben niedrigere Betriebstemperaturen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, und können daher mit PP-Werkstoffen mit niedriger Dichte deutlich umgestaltet werden. Bauteile wie Heckklappen oder Frontmodule sind als PP-Monomateriallösungen möglich. Diese haben nicht nur ein geringeres Gewicht, sondern können auch einfacher recycelt werden. Auch bei Strukturbauteilen, für die bislang vorzugsweise Metalle und kostenintensive technische Kunststoffe verwendet wurden, kommen nun PP-basierte Werkstoffe für zahlreiche Anwendungen in Betracht.

„Nachdem wir gemeinsam mit führenden OEMs und deren Tier-1-Partnern neue Möglichkeiten ausloten, die der Trend zu Elektrofahrzeugen eröffnet, arbeiten wir auch mit großem Engagement an der Entwicklung von Mehrwert schaffenden Polyolefinen. Diese ermöglichen es den Kunden, die Fahrzeug-Werkstofftechnik aus einer neuen Perspektive zu betrachten“, erklärt Nicholas Kolesch, Head of Automotive Marketing bei Borealis. „Darüber hinaus erkennen wir die Möglichkeit, das Design von Fahrzeugen grundlegend neu zu denken. Dies ist aufgrund der Vielzahl der PP-basierten Lösungen möglich, die bereits jetzt oder in naher Zukunft verfügbar sind.“

Mehrere neue Materialsorten der Daplen-PP-TPO- und Fibremod-PP-faserverstärkten Werkstoffproduktfamilien werden Ende März dieses Jahres auf der „International Plastics in Automotive Engineering“-Konferenz VDI in Mannheim, Deutschland, präsentiert. Diese Sorten vereinen Robustheit mit einfacher Verarbeitbarkeit.

Leichtgewichtige Materialien für Außenanwendungen

Die unternehmenseigene Fibremod-Technologie zur Herstellung langglasfaserverstärkter Polypropylene (PP-LGF) steht für gute Faserimprägnierung sowie flexible Einsatzfähigkeit mit unterschiedlichen Polypropylenmatrizen. Zudem ermöglicht sie die Herstellung maßgeschneiderter, in der Masse gefärbter Materialsorten.

Mit der Markteinführung von LGF Fibremod GB416LF, das einen Füllgrad von 40 % aufweist, differenziert Borealis seine Produkte weiter und bietet eine neue, leichtere Lösung für ein zur Gänze aus Polyolefin bestehendes Heckklappenmodul. Diese Lösung soll aufgrund ihrer niedrigeren Dichte herkömmliche Lösungen aus Metall oder technischen Polymeren ersetzen. Als Material mit hoher Fließfähigkeit erfüllt Fibremod GB416LF sowohl sämtliche Emissionsanforderungen als auch mechanische Leistungskriterien. Das Material ermöglicht eine gute Oberflächenästhetik und kann daher auch für sichtbare Teile eingesetzt werden. Seine Nachhaltigkeitskriterien werden nicht nur durch geringeres Gewicht gewährleistet, sondern auch aufgrund der Tatsache, dass eine oder mehrere Lackschichten oder ansonsten benötigte Zusatzelemente zur Verbesserung der Ästhetik nun nicht mehr notwendig sind.

Fibremod GD577SF, eine neue Kurzglasfasersorte (SGF) mit einem Füllgrad von 50 %, stellt eine weitere Ergänzung der Fibremod-Palette dar. Neben seiner mechanischen Performance – selbst bei höheren Temperaturen – liefert dieser Materialtyp ansprechende Oberflächeneigenschaften für sichtbare Strukturbauteile. Als möglicher Ersatz für anspruchsvolle Anwendungen aus Metall oder Polyamid eignet sich GD577SF für eine Reihe von Innen- und Außenanwendungen sowie für Anwendungen im Motorraum (UTB), wie unter anderem für zur Gänze aus Kunststoff bestehende Front-End-Module, Kupplungs- und Gaspedale oder Außenspiegelträger.

Neue Leichtgewichte für den Innenraum

Die als „Drop-in“-Lösung entwickelte neue Materialgeneration Daplen EE001AI mit hohem Reinheitsgrad weist gute mechanische Eigenschaften sowie einen geringen Füllgrad auf. Mit einem ähnlichen Schwindungsverhalten wie Materialsorten mit weitaus höherem Füllgrad (wie beispielsweise PP-T15), kann das neue Daplen EE001AI für bestehende Werkzeuggeometrien verwendet werden. Dabei bringt es gute Verarbeitbarkeit und hohe Robustheit für die Großserienproduktion mit. Daplen EE001AI ist ein leichtgewichtiges Material mit guter Oberflächenästhetik für Sichtanwendung. Es ist frei von Tigerstreifen oder anderen sichtbaren Mängeln, die bei spritzgegossenen Bauteile auftreten können. Darüber hinaus zeichnet es sich durch ein sehr breites Verarbeitungsfenster in einer Vielzahl von Werkzeuglayouts aus.

www.borealisgroup.com

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