Leichtbau: Elektro-Skateboard mit mehr Fahrspaß

Ultra-Leichtbau mit Verbundwerkstoff Tepex von Lanxess erhöht den Fahrspaß mit Elektro-Skateboards. Das Stehdeck wird im Hybrid-Molding-Verfahren gefertigt.

Nicht nur bei Elektroautos, sondern auch bei Elektro-Skateboards erhöht der Leichtbau den Fahrspaß. Doch Elektro-Skateboards zu konstruieren ist äußerst anspruchsvoll. Die elektrischen Komponenten wie Batterie und Elektromotoren müssen auf engstem Raum untergebracht sein, damit das Board leicht, kompakt und von den Fahrern gut zu handhaben ist.

Dabei eröffnen endlosfaserverstärkte, thermoplastische Verbundwerkstoffe wie Tepex Dynalite von Lanxess neue Möglichkeiten. Das zeigt jetzt das Beispiel der Elektro-Skateboards Okmos SL-01 des französischen Familienunternehmens Emi SAS.

Konventionelle Skateboards bestehen in der Regel aus einem hölzernen, relativ flachen Stehbrett, dem sogenannten Deck. Darunter befindet sich bei elektrischen Versionen eine Kunststoffbox, in der unter anderem die Batterie untergebracht ist.

Das Konzept von Emi setzt dagegen auf ein wannenförmiges Deck. Dieses nimmt bis auf die Motoren, die auf der Rückseite des Skateboards montiert sind, sämtliche elektrischen und elektronischen Funktionen inklusive Batterie auf. Die Wanne wird mit einem Deckel verschlossen. Dank Tepex kann sie in einer Wandstärke von nur drei Millimetern ausgelegt werden.

„Tepex ist mit seiner hohen Torsions- und Biegesteifigkeit äußerst widerstandsfähig und dabei sehr leicht. Das Deck wiegt gerade einmal 2,5 Kilogramm“, erklärt Jean-Marie Olivé, Technischer Manager Anwendungsentwicklung im Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM) von Lanxess. Trotz der dünnen Wände sind die elektrischen und elektronischen Komponenten im Deck sicher vor Stößen und auch Feuchtigkeit geschützt.

Das wannenförmige Verbundbauteil wird im Hybrid-Molding-Verfahren in einem Prozessschritt gefertigt. Zunächst legt ein Roboter die Metallplatine zur Befestigung der Fahrgestellachsen in ein Spritzgusswerkzeug ein. Anschließend platziert er einen erhitzten und plastifizierten Zuschnitt aus Tepex im Werkzeug. In einem Arbeitsgang werden dann der Zuschnitt umgeformt und der gesamte Aufbau mit einem kurzglasfaserverstärkten Kunststoff-Compound umspritzt.

„Der Prozess ist sehr effizient und hochintegriert: So kann nicht nur die Platine fixiert werden, im gleichen Arbeitsgang lassen sich auch Befestigungselemente, Kabelführungen und die Batteriehalterung integrieren. Letztere muss daher – wie bei vielen herkömmlichen Elektro-Skateboards – nicht mehr separat eingeschraubt werden“, erläutert Jules Staedelin, Manager für Forschung und Entwicklung bei Emi.

Verbund- und Spritzgussmaterial aufeinander abgestimmt

Der Verbundzuschnitt besteht aus dem Polyamid 6-basierten Tepex Dynalite 102-RG600(6), das mit sechs Gewebelagen aus Endlosglasfaser-Rovings verstärkt ist. Auch der Verschlussdeckel wird aus diesem Material hergestellt.

Zum Umspritzen dient das Polyamid 6 Durethan BKV30H2.0EF von Lanxess. Das Compound, das 30 Gewichtsprozent Kurzglasfasern enthält, ist genau für diesen Zweck optimiert. Seine Schmelze fließt sehr leicht, so dass beim Füllen des Spritzgusswerkzeugs auch lange Fließwege problemlos umsetzbar sind.

Emi hat die neuen Elektro-Skateboards komplett in Frankreich entwickelt und fertigt sie dort auch. Das Spritzgießwerkzeug für den Hybrid Molding-Prozess basiert ebenfalls auf firmeneigenem Know-how. Das in Saint-Louis im Elsass ansässige Unternehmen hat sich unter anderem mit endlosfaserverstärkten Kunststoff-Verbundbauteilen für den strukturellen Leichtbau von Automobilen einen Namen gemacht.

Elektro-Skateboards sind nicht in allen Ländern auf öffentlichen Verkehrsflächen zugelassen. In Deutschland beispielsweise arbeitet das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur an einem Verordnungsvorhaben für die Nutzung im öffentlichen Straßenverkehr, da kleine Elektrofahrzeuge in modernen Verkehrskonzepten als notwendig angesehen werden.

mg