Polycarbonat-Blends und -Folien im Automobilinnenraum

Sicher und dekorativ

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Wer für den Fahrzeuginnenraum ein Material sucht, das weder bricht noch splittert und zudem auch noch gut aussieht, sollte auf Polycarbonat-Blends setzen. Zusätzliches Plus: Die Geruchs- und Emissionswerte sind niedrig.

Polycarbonat (PC)-Blends (Mischungen von Polycarbonat mit anderen Kunststoffen) haben sich einen festen Platz im Fahrzeuginnenraum erobert. Eine Domäne sind Bauteile, die bei einem Unfall weder brechen noch splittern dürfen. Als Folie oder Blend-Folie kommt Polycarbonat ebenfalls zum Einsatz. Die Automobilindustrie verbraucht den Löwenanteil der globalen PC- und PC-Blend-Folienproduktion. Gefertigt werden meist Bauteile, die dreidimensional verformt, mit Zusatzfunktionen ausgestattet, hochwertig dekoriert und mit thermoplastischen Kunststoffen hinterspritzt sind.

Airbag-Verkleidungen und Instrumententafeln
Bevorzugter Partner von PC bei Bauteilen im Autoinnenraum ist Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS). Gegenüber den beiden Konkurrenten Polypropylen (PP) und reinem ABS ist PC/ABS – von Bayer Materialscience unter dem Namen „Bayblend vertrieben – wärmeformbeständiger, dimensionsstabiler, kratzfester und duktiler auch bei tiefen Temperaturen (bis -35 °C). Pluspunkt von PC/ABS sind zudem auch niedrige Geruchs- und Emissionswerte. Bayblend- sowie Makroblend-Produkte (PC/PBT bzw. PC/PET) für den Automobilinnenraum erfüllen die Standards führender Fahrzeughersteller.
Handschuhfachdeckel, Dachboxen-Klappen und Säulenverkleidungen dürfen im Falle eines Crashs nicht die Sicherheit der Insassen gefährden. Für solche Bauteile ist PC/ABS auf Grund seiner hohen Tieftemperaturzähigkeit das perfekte Material. Besonders bewährt hat es sich in Verkleidungen für alle Arten von Airbags. Für neue Seiten-Airbag-Konzepte, bei denen der Fahrer- und Beifahrer-Airbag nicht in die A-Säule, sondern in die Brüstungsleiste der Türen integriert ist, gibt es eine maßgeschneiderte Bayblend-Variante.
Der Träger der Instrumententafel wird ebenfalls häufig aus PC/ABS gefertigt, denn der Werkstoff ist sehr maßhaltig und weist eine hohe Steifigkeit über einen weiten Temperaturbereich auf. In der Serienproduktion beispielsweise für den Ford Focus C-Max hat sich Bayblend KU 2-1522 bewährt, das sehr wärmealterungsbeständig ist und damit auch die erhöhten Sicherheitsanforderungen im Bereich von Airbag-Austritten erfüllt. Ein neues Produkt für Instrumententafelträger ist Bayblend DP T88 Plus. Es zeigt eine verbesserte Haftung zu den Schaumstoffsystemen, mit denen die Instrumententafeln abgepolstert werden. Auch zahlreiche Anbauteile der Instrumententafel wie etwa Lüfterdüsen, Blenden und Abdeckungen werden aus PC/ABS gefertigt.
Trends bei Blends
Leichtfließende PC/ABS-Einstellungen ermöglichen eine besonders wirtschaftliche Bauteil-Fertigung. Verglichen mit einem Standard-PC/ABS sind Bayblend T65 XF und T85 XF um bis zu 15 % fließfähiger, ohne dass das Eigenschaftsniveau leidet. Mit diesen Material-Varianten ergeben sich für den Spritzgießer verschiedene Ansatzpunkte, um Kosten zu reduzieren. So kann er die Verarbeitungstemperatur senken, was kürzere Zykluszeiten und eine kostengünstigere Fertigung zur Folge hat. Alternativ kann er bei niedrigeren Einspritzdrücken produzieren und dabei Spritzgussmaschinen mit geringeren Zuhaltekräften einsetzen. Außerdem bietet sich ihm die Chance, die Wanddicke der Bauteile auf die niedrigere Viskosität hin abzustimmen und die Komponenten dünnwandiger herzustellen.
Ein neuer Trend ist der Ersatz von Polyamid durch Bayblend als Werkstoff für Türinnengriffe. Jüngstes Beispiel ist der Griff im aktuellen Golf. Er wird mittels Gasinjektionstechnologie hergestellt und anschließend galvanisiert. Weil die PC/ABS-Bauteile eine sehr gute Oberflächenqualität besitzen, ist das Galvanisieren deutlich wirtschaftlicher bei minimiertem Ausschuss.
Das Lackieren von Kunststoffteilen ist aufwändig und kostenintensiv. Deshalb werden nicht direkt sichtbare Komponenten wie Sitzunter- oder Kofferraumverkleidungen meist unlackiert verbaut. Ein maßgeschneidertes Produkt für solche matten und mechanisch sehr belasteten Innenraumteile ist Bayblend DP W 65 BBS084. Die kratzfeste und alterungsbeständige Mischung aus PC und Acrylnitril-Ethylen-Styrol-Copolymer (AES) wird zum Beispiel in den Sitzgriffen des Toyota Corolla Verso verwendet.
PC-Folien für Blenden und Zifferblätter
Typische Einsatzgebiete von PC- und PC-Blend-Folien wie Makrofol und Bayfol sind Abdeckungen und Blenden im Bereich der Mittelkonsole, des Schalthebels und der Instrumententafel mit Holzdekor- und Metallic-Look. Ebenfalls bewährt haben sich die Folien in mehrfarbigen Heizungs- und Lüftungsblenden, in die Symbole in Durchlichttechnik (Tag-/Nachtdesign) integriert sind. Bei der Produktion solcher Bauteile wird die Folie zunächst rückseitig – meist im Siebdruckverfahren – mit einem Dekor versehen, anschließend umgeformt, beschnitten und in einem Spritzgießwerkzeug mit einem Thermoplasten hinterspritzt und verstärkt.
Um Bauteilen eine angenehme Haptik zu verleihen, können beispielsweise Folien mit Softtouch-Oberfläche eingesetzt werden. Hier bietet Bayer Materialscience die entsprechend lackierten, transparenten Folien-Varianten Makrofol und Bayfol Softtouch an, die im Film-Insert-Molding- (FIM-) Verfahren problemlos verarbeitbar sind.
Weil die Ansprüche an die UV-Beständigkeit von Kunststoffoberflächen im Autoinnenraum stark gestiegen sind, wurde Makrofol TP 244 entwickelt. Diese Folie erfüllt in puncto Vergilbungsstabilität die strenge Norm SAE-J 1885 der Society of Automotive Engineers und kommt bereits in der durchleuchteten Heizungslüftungsblende des Aygo von Toyota zum Einsatz.
Weiterer wichtiger Anwendungsbereich von PC-Folien sind Zifferblätter für Instrumententafeln. So hat der VW Golf ein Zifferblatt, das im Randbereich eine Kante mit Metallic-Look aufweist. Es besteht aus der PC-Folie Makrofol DE. Sie wird kaltverformt, so dass die matte Folienoberfläche erhalten bleibt. Die Metallic-Kante ersetzt den dekorierenden Aluminiumring früherer Ausführungen. Dadurch entfallen bei der Montage der gesamten Baugruppe mehrere Arbeitsschritte.
Für Zifferblätter mit besonders hoher Leuchtkraft eignet sich die PC-Streulichtfolie Makrofol DP 1243. Sie streut Licht noch stärker und homogener als Folien aus PMMA, die in diesem Anwendungsbereich bisher Maßstäbe gesetzt haben. Weil sie außerdem lichtdurchlässiger ist, ist sie besonders geeignet für Cockpit-Displays, die mit vergleichsweise leuchtschwachen und daher kostengünstigen LED als Lichtquelle betrieben werden.
Directcoating/Directskinning
Eine weitere Möglichkeit, Bauteiloberflächen eine höhere Wertanmutung zu verleihen, besteht im Beschichten der Formteile direkt im Spritzgießwerkzeug. Mit dem neuen Directcoating/Directskinning-Verfahren, welches das Spritzgießen mit dem RIM-Verfahren (Reaction Injection Molding) verknüpft, lassen sich farbige Zwei-Komponenten-Dekorlacke, -Klarlacke und -Polyurethan-Häute bzw. -Schäume wirtschaftlich auftragen. Derzeitige Entwicklungstätigkeiten bei Bayer Materialscience konzentrieren sich hier auf die Verfahrenstechnik und geeignete Materialsysteme. Letztere müssen exakt aufeinander abgestimmt sein, um den hohen Anforderungen zu genügen. Weiterhin ist es gelungen, das FIM- mit dem Directcoating-Verfahren zu kombinieren. Dies ermöglicht es, Dekorfolien zu hinterspritzen und diesen durch Injek- tion eines Klarlacks Tiefenglanz zu verleihen.
Bayer Materialscience
Telefon: 0214/30-38574
E-Mail: isabelle.dull@ bayermaterialscience.com
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