Die Ingenieure des weltweit führenden Entwicklers und Produzenten automobiler Interieur- und Elektroniklösungen konnten das Gewicht der Rücksitzstruktur bei gleichbleibenden Sicherheitsanforderungen so um 34 Prozent senken.

„Unsere modulare Multi-Material-Rücksitz-Struktur kommt zur rechten Zeit“, sagt Dr. Andreas Eppinger, Vice President Technology Management bei Johnson Controls Automotive Experience in Burscheid. „Gewichtseinsparung ist mehr denn je ein Thema im Automobilbau, gerade bei Sitzanlagen und insbesondere im Bereich der Rücksitze. Bei vielen Elektro- und Hybrid-Fahrzeugen der Zukunft müssen hier schließlich die Batterien und deren zusätzliches Gewicht untergebracht werden.“

Hoch entwickelte Klebetechnologie ermöglicht Hybrid-Bauweise

Herkömmliche Rahmen von Rücksitzanlagen für Automobile bestehen aus Stahl, da dieser Werkstoff die erforderliche Stabilität aufweist und sich die einzelnen Komponenten durch Schweißen sicher und wirtschaftlich zusammenfügen lassen. Aluminium, das bei gleicher Stabilität weniger Masse und Gewicht aufweist, kam bisher nicht zum Einsatz, da die beiden Werkstoffe nicht miteinander verschweißt werden können. Die Entwickler arbeiteten daher zweigleisig, indem sie neben dem Multi-Material-Design auch die Klebetechnologie als Alternative zum Schweißen für diese Anwendung adaptierten.

Bei der Gewichts-Diät des Rücksitzrahmens entschieden sich die Ingenieure von Johnson Controls Automotive Experience bei der Konstruktion der oberen und unteren Rahmenelemente für Aluminium. Die seitlichen Elemente sowie der zusätzlich versteifend wirkende Querträger bestehen aus Stahl. Das Ergebnis war frappierend: Gegenüber der konventionellen Bauart ergab sich bereits jetzt eine Gewichtseinsparung von 30 Prozent. Im zweiten Schritt verringerten die Entwickler die Materialstärke der Stahlwand auf der Rückseite der Sitze von 0,6 auf 0,4 Millimeter. „Solch dünne Stahlbleche konnte man bislang nicht sicher mit der Rahmenstruktur verschweißen, doch weitere vier Prozent Gewichtsersparnis waren natürlich zu verlockend und ein zusätzlicher Ansporn, die Klebetechnologie auch für diese Anwendung nutzbar zu machen“, berichtet Dr. Eppinger von der Entwicklungsarbeit.

Kompatibel mit anderen Fügeverfahren, offen für neue Materialien

Johnson Controls’ neue Fügetechnologie ist so belastbar, dass alle Standards bezüglich Dauerhaltbarkeit, Strukturfestigkeit und Stabilität auch im Crash-Fall erfüllt werden. Zudem erlaubt das Kleben auch die Verwendung von Kunststoffen, Naturfasern sowie weiteren Materialien. Des Weiteren ist die neue Technologie mit anderen Fügeverfahren wie etwa Nieten, Clinchen oder Schweißen kompatibel.

„Wir verstehen unsere Multi-Material-Bauweise darüber hinaus auch als Initialzündung für weitere Innovationen in zahlreichen Produktgruppen im Automobilbau“, erklärt Dr. Eppinger: „Durch den modularen Aufbau eignet sich unsere neue Rücksitz-Struktur zudem für die Integration in die verschiedensten Fahrzeugtypen. So schaffen wir Packaging- und Gewichtsvorteile, die unsere Kunden bei der Entwicklung ökonomischer und ökologischer Fahrzeuge unterstützen.“

Quelle: Johnson Controls GmbH - 24.02.2011.