Leichte Sitzschale im Audi A8

Die Rücksitzschale im aktuellen Audi A8 wird aus thermoplastischem Verbundwerkstoff gefertigt. Das spart nicht nur Gewicht, sondern ist auch wirtschaftlicher.

Der aktuelle Audi A8 wird auch mit zwei elektrisch einstellbaren Einzelrücksitzen angeboten, deren Sitzschalen von Faurecia Automotive Seating entwickelt wurden und im Hybrid Molding-Verfahren gefertigt werden. Zum Einsatz kommt dabei das Polyamid 6-basierte Tepex Dynalite 102-RG600(2)/47 %. Tepex Dynalite ist ein endlosfaserverstärkter thermoplastischer Verbundwerkstoff von Lanxess. Als Überspritzmaterial dient das ebenfalls von Lanxess stammende, kurzglasfaserverstärkte Polyamid 6 Durethan BKV30H2.0.

„Für die Konstruktion mit unserem Verbundwerkstoff sprach, dass sie gegenüber einer vergleichbaren Metallausführung rund 45 Prozent leichter ist und dabei wirtschaftlich gefertigt werden kann, was einem hohen Grad an Funktionsintegration zu verdanken ist. Außerdem erfüllt sie die hohen Anforderungen an die mechanische Belastbarkeit im Crash-Fall“, erklärt Henrik Plaggenborg, Leiter Tepex Automotive im Lanxess-Geschäftsbereich High Performance Materials (HPM).

Bisher finden in vergleichbaren Sitzen vor allem Metallschalen Verwendung, die auf eine Unterkonstruktion geschraubt werden. Die Herstellung der Metallschalen ist aufwändig, sie bestehen aus zahlreichen Einzelteilen, die in mehreren Schritten zusammengefügt werden müssen. „Im Hybrid Molding-Verfahren entsteht dagegen in einem Prozessschritt ein montagefertiges Bauteil. Das zugeschnittene und aufgewärmte Verbundhalbzeug wird dazu direkt im Spritzgießwerkzeug umgeformt und per Spritzguss mit zahlreichen Funktionen versehen, was die Folgemontage vereinfacht“, erläutert Tilmann Sontag, Projektmanager in der Tepex Automotive-Gruppe von HPM.

So sind in das Bauteil neben Verstärkungsrippen die Kedernut zum Fixieren des Sitzbezuges sowie zahlreiche Aufnahmen und Führungen etwa für die Sitzbelüftung und Kabelhalter integriert. Auch die Klipse zur Befestigung der Sitzschale sind direkt angespritzt. „Die Schale lässt sich einfach und schnell ohne Schrauben mit den Klipsen montieren. Die Verklipsung ist hochstabil und erfüllt alle relevanten Sicherheitsanforderungen“, so Sontag weiter.

Lanxess hat die Projektpartner während der Entwicklung der Sitzschalen und des kompletten Rücksitzsystems im Rahmen des Kundenservices HiAnt unterstützt. So ermittelte HPM die Materialdaten des Verbund- und Überspritzwerkstoffs, die Faurecia für Struktursimulationen benötigte, um die mechanische Belastbarkeit des Sicherheitsbauteils zu berechnen. Außerdem wurden in einer Drapiersimulation mehrere Strategien für eine präzise und reproduzierbare Umformung des Verbundhalbzeugs analysiert. „Zum Beispiel haben wir den Partnern spezielle Klemmelemente zur Fixierung des plastifizierten Verbundeinlegers im Spritzgießwerkzeug empfohlen“, blickt Sontag zurück.

Lanxess geht davon aus, dass aus dem Verbundwerkstoff zukünftig auch Rücken- und Armlehnen sowie Sitzschalen für neue, hochkomplexe Sitzkonzepte des autonomen Fahrens hergestellt werden. Plaggenborg: „Wir denken zum Beispiel an frei drehbare, schwenkbare oder entnehmbare Sitze, die nicht nur wenig wiegen, sondern auch alle Crash-Anforderungen erfüllen und mit zahlreichen Funktionen wie etwa Anschnall-, Infotainment- und Komfortsystemen ausgestattet sind.“ Darüber hinaus könnte das Leichtbaumaterial auch in Komfortsitzen für Shuttle-, VIP- und Familienbusse zum Einsatz kommen.

mg