BASF mit Materialien und Konstruktionsknow-how im BMW i3 Kein Elektroauto ohne Kunststoff - AutomobilKONSTRUKTION

BASF mit Materialien und Konstruktionsknow-how im BMW i3

Kein Elektroauto ohne Kunststoff

Konstruktions-Know-how von BASF für den BMW i3: neuartige Rückenlehnen der Frontsitze mit sichtbarer Polyamid-Oberfläche (rechts), maßgebliche Verstärkungsteile in der Karbonfaserkarosserie (links) aus Ultradur und die selbsttragende Rücksitzschale aus dem Polyurethan Elastolit (vorne) Bild: BASF
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Für mehrere innovative Bauteile im BMW i3 liefert BASF vielseitige Kunststoffe. Das Chemieunternehmen hat mit umfangreichem Konstruktions-Know-how zur Entwicklung der Bauteile beigetragen. Dazu gehören vor allem die Rückenlehnen der Frontsitze, maßgebliche Verstärkungsteile in der Karbonfaserkarosserie und die Rücksitzschale.
„Mit dem BMW i3 ist die BMW Group einen wegweisenden Schritt in die automobile Zukunft gegangen, und intelligente Lösungen von BASF leisten hier einen wichtigen Beitrag“, sagt Raimar Jahn, Leiter des Unternehmensbereichs Performance Materials der BASF. Durch die Zusammenführung der gesamten Kunststoff-Kompetenz im Bereich Performance Materials könne man Kunden weltweit maßgeschneiderte Verbundlösungen anbieten und gleichzeitig bei der Konstruktion der Bauteile unterstützen.
Sitzlehne aus Polyamid
Die Rückenlehne des Fahrer- und Beifahrersitzes ist das erste spritzgegossene und unlackierte Sitzstrukturbauteil aus Polyamid, das eine sichtbare Oberfläche hat und im Innenraum verwendet wird. Das Hybridbauteil ist ca. 2 kg leicht. Die Lehne, in die viele Funktionen integriert sind, besteht aus einem besonders UV-stabilen Polyamid 6-Compound, das BASF speziell für solche Anwendungen entwickelt hat (Ultramid B3ZG8 UV). Dieser Werkstoff sorgt nicht nur für ausreichende Steifigkeit, sondern bringt auch genug Dehnung und Zähigkeit mit, sodass die mechanischen Anforderungen im Temperaturbereich zwischen - 30 und + 80 °C erfüllt werden.
Ihre finale, komplexe und vor allem sehr schlanke Gestalt erhielt die Rückenlehne durch den frühen Einsatz des universellen Simulationsinstruments Ultrasim. Aufgrund der exakten numerischen Abbildung der verwendeten Materialien für Lehne, Entriegelungshebel und Gurtführung stimmte das in der Crashsimulation errechnete Verhalten sehr präzise mit den späteren Tests überein. Dadurch konnte bereits in frühen Phasen am Computer optimiert werden, sodass Änderungen in der späteren Bauteilentwicklung entfielen.
Multifunktionale Strukturteile aus PBT
Die Karbon-Karosserie des BMW i3 enthält zwischen der äußeren und inneren Schale Strukturbauteile aus Polybutylenterephthalat (PBT). Das größte und erste seiner Art ist ein so genanntes Integralbauteil. Es befindet sich im hinteren Seitenbereich zwischen den Karbonfaser-Karosserieschalen und dient neben seiner Funktion, im Crashfall Last abzutragen, auch dazu, die beiden Karosserieschalen auf Abstand zu halten. Außerdem trägt es zur Steifigkeit der Karosseriestruktur bei und stellt die hintere Öffnung für das Seitenfenster dar.
Der PBT-Werkstoff Ultradur B4040 G6 ist dafür besonders geeignet: Er ist unabhängig vom umgebenden Klima dimensionsstabil und bietet die notwendige Knickfestigkeit. Die BASF-Ingenieure haben mit ihrer Simulation hier vor allem die verzugsarme Herstellung und belastungsgerechte Glasfaserorientierung ermöglicht. Das spritzgegossene Bauteil fasst mehrere geplante, kleinere Bauteile zusammen und reduziert dadurch Komplexität und Kosten.
Rücksitzschale aus Karbonfasern und PU-Matrix
Für die selbsttragende Rücksitzschale wurde das Polyurethan-System Elastolit ausgewählt. Hier sind zum ersten Mal in einem Serienfahrzeug Karbonfasern in Kombination mit einer Polyurethan-Matrix genutzt worden. Das Bauteil integriert Funktionen wie Cupholder-Befestigung und Ablageschale, was Montageschritte und Gewicht einspart. Elastolit zeichnet sich durch sein breites Prozessfenster sowie durch eine hohe Ermüdungsfestigkeit und Schadenstoleranz aus.
Strukturschaum verstärkt Dachrahmen
Der PU-Strukturschaum Elastolit D ist im gesamten Dachrahmen inklusive A-Säule als Verstärkungsmaterial eingesetzt. Der besonders druckfeste Schaum wird zu einem Karbon-Sandwichverbund verarbeitet und unterstützt so die Struktursteifigkeit des Fahrzeugs.
Im BMW i3 finden sich zahlreiche weitere Bauteile aus BASF-Kunststoffen, die sich bereits in vielen Fahrzeugen bewährt haben, unter anderem verschiedene Elektro- und Elektronikanwendungen auf Basis von Ultramid, Ultradur und Polyurethan.
BASF, Tel.: 0621 60-0, www.basf.com
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