Anwendungen im Fokus Wie Kunststoffe das Automobil neu definieren

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Leicht, leistungsfähig und zunehmend nachhaltig: Kunststoffe ermöglichen innovative Fahrzeugkonzepte und unterstützen OEMs wie Zulieferer bei der Transformation zur klimafreundlichen Mobilität. Das E-Magazin PlastXnow Mobility zeigt, welche Werkstoffe und Lösungen schon heute den Unterschied machen.

Kunststoffe im Automobil stehen im Zentrum der Mobilitätswende: Leichtbau, CO₂-Reduktion, Elektrifizierung und steigende Nachhaltigkeitsanforderungen verändern Materialentscheidungen grundlegend. Ob Strukturbauteile, Interieur-Komponenten, Batteriegehäuse oder funktionalisierte Oberflächen – moderne Polymerwerkstoffe ermöglichen Gewichtsreduktion, Funktionsintegration und neue Designfreiheiten bei gleichzeitig hoher Wirtschaftlichkeit.

Mit dem Hochlauf der Elektromobilität und verschärften regulatorischen Vorgaben rücken zudem Rezyklate, Kreislaufwirtschaft und ressourcenschonende Werkstoffkonzepte stärker in den Fokus von OEMs und Zulieferern. Hochleistungskunststoffe übernehmen dabei zunehmend sicherheitsrelevante und strukturelle Aufgaben im Fahrzeugbau.

Das neue E-Magazin PlastXnow Mobility (Kasten) beleuchtet die aktuellen Entwicklungen im Automotive-Sektor: von innovativen Materiallösungen über nachhaltige Strategien bis hin zu technologischen Trends in Verarbeitung und Anwendung. Branchenexperten, Marktanalysen und Best Practices zeigen, wie Kunststoffe die Zukunft des Automobils maßgeblich mitgestalten.

Hier kommen Kunststoffe im Automobil zum Einsatz

Kunststoffe sind im Automobilbau weitverbreitet und werden in verschiedenen Komponenten eingesetzt, darunter:

• Interieur: Armaturenbretter, Mittelkonsole, Türverkleidungen, Sitzschalen, Verkleidungsteile, Luftauslässe sowie Oberflächen mit haptischer Qualität und Funktionalität
• Exterieur: Stoßfänger, Spiegelgehäuse, Leuchtenteile, Radkästen, Unterbodenverkleidungen sowie zunehmend auch strukturrelevante Teile aus faserverstärktem Kunststoff.
• Technische Komponenten: Kabelummantelungen und Steckverbindungen, Gehäuse für Sensoren und Steuergeräte sowie Kraftstoffleitungen, Behälter und Tanks.

Die Verwendung von Kunststoffen reduziert das Gewicht von Fahrzeugen, was zu einer besseren Kraftstoffeffizienz und geringerem CO₂-Ausstoß führt.

Häufig verwendete Kunststoffe sind:

• Polypropylen (PP): weit verbreitet in Stoßfängern und im Innenraum
• Polyurethan (PUR): verwendet für Sitze und Dämmmaterialien
• Polyvinylchlorid (PVC): Einsatz in Kabelummantelungen und Türverkleidungen
• Acryl-Butadien-Styrol (ABS): strapazierfähiges Material für Griffe und Konsolen
• Polyetheretherketon (PEEK): Hochleistungskunststoff für Motorkomponenten sowie elektrische Bauteile 

Diese Anforderungen müssen Kunststoffe im Bereich Automotive erfüllen

Im Automobilbereich müssen Kunststoffe eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen, um den anspruchsvollen Einsatzbedingungen gerecht zu werden. 

Hier sind einige der wichtigsten Anforderungen:

• Mechanische Festigkeit: Die Kunststoffe müssen stark genug sein, um den mechanischen Belastungen standzuhalten, die während des Fahrbetriebs auftreten können. Dazu gehören Zug- und Druckfestigkeit sowie Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb und Kratzer.
• Temperaturbeständigkeit: Die Werkstoffe müssen extremen Temperaturbedingungen standhalten können – sowohl hohen Temperaturen im Motorraum als auch niedrigen Temperaturen im Außenbereich.
• Chemische Beständigkeit: Kunststoffe in Autos müssen resistent gegen Chemikalien wie Öl, Kraftstoff, Bremsflüssigkeit und Scheibenreiniger sein, die potenziell in Kontakt mit verschiedenen Komponenten kommen können.
• Alterungsbeständigkeit: Die Materialien müssen über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs haltbar sein, ohne wesentliche Deformation oder Verschlechterung ihrer Eigenschaften. Dies betrifft vor allem die UV-Beständigkeit, um Schäden durch Sonneneinstrahlung zu vermeiden.
• Geräuschdämmung: Kunststoffe im Innenraum sollen zur Schallisolierung und Reduzierung von Vibrationen beitragen, um den Fahrkomfort zu erhöhen.
• Sicherheitsanforderungen: Die Materialien müssen auch sicherheitstechnische Anforderungen erfüllen. Bei einem Unfall sollen sie sich so verformen, dass sie keinen zusätzlichen Schaden verursachen.
• Brandschutz: Viele Kunststoffkomponenten müssen flammhemmend sein, um die Ausbreitung von Feuer im Fahrzeug im Falle eines Brandes zu verhindern.
• Recyclingfähigkeit: Immer mehr wird auf die Recyclingfähigkeit von Kunststoffen geachtet, um Umweltauswirkungen zu minimieren und gesetzlichen Vorgaben für das Fahrzeugrecycling gerecht zu werden.

Diese Anforderungen sind essenziell, um die Funktionsfähigkeit, Sicherheit und Effizienz von Fahrzeugen zu gewährleisten. Die Entwicklung von neuen Materialien und Technologien zielt darauf ab, diese Anforderungen noch besser zu erfüllen und den Einsatz von Kunststoffen im Automobilbau weiter zu optimieren.

Vorteile: Darum werden in Autos Kunststoffe eingesetzt

Kunststoffe werden im Automobilbau aus verschiedenen Gründen eingesetzt, die sowohl die Leistung als auch die Wirtschaftlichkeit von Fahrzeugen verbessern. 

Hier sind die Hauptvorteile von Kunststoffen:

• Gewichtsreduktion: Kunststoffe sind leichter als Metall, was dazu beiträgt, das Gesamtgewicht des Fahrzeugs zu verringern. Leichtere Fahrzeuge haben einen besseren Kraftstoffverbrauch und geringeren CO₂-Ausstoß.
• Kosteneffizienz: Die Herstellung und Verarbeitung von Kunststoffen kann kostengünstiger sein als die von Metallen. Kunststoffe ermöglichen auch eine einfache Serienproduktion von Teilen, was die Kosten weiter senkt.
• Gestaltungsflexibilität: Kunststoffe bieten enorme Designfreiheit und ermöglichen die Herstellung komplexer Formen und funktionaler Designs, die mit traditionellen Materialien schwierig umzusetzen wären.
• Korrosionsbeständigkeit: Kunststoffteile sind widerstandsfähig gegen Korrosion und Rost, was besonders in Bereichen mit hoher Feuchtigkeit oder bei Kontakt mit Salzen wertvoll ist.
• Dämpfungseigenschaften: Kunststoffe bieten hervorragende Dämpfungseigenschaften, die helfen, Schwingungen und Lärm zu reduzieren, was zu einem ruhigeren und komfortableren Fahrgefühl führt.
•  Isolierende Eigenschaften: Sie dienen sowohl als thermische als auch elektrische Isolatoren, was die Sicherheit und Effizienz in verschiedenen Anwendungen im Fahrzeug erhöht, beispielsweise in Batterie- und Kabelummantelungen.
• Nachhaltigkeit: Mit fortschrittlichen Technologien können Kunststoffe aus Fahrzeugen zunehmend recycelt werden. Das senkt den ökologischen Fußabdruck und fördert nachhaltige Praktiken.
• Sicherheitsvorteile: Bei Unfällen können Kunststoffe Energie absorbieren und dadurch den Aufprall abmildern. Dies erhöht die Sicherheit der Insassen.
• Ästhetik und Komfort: Kunststoffe sind in vielen Farben und Texturen verfügbar, was im Innenraum für ansprechende Optiken und hochwertige Oberflächen sorgt. Zudem tragen sie zu einer angenehmen Haptik bei.

Zusammengefasst bieten Kunststoffe eine vielseitige und kosteneffiziente Lösung, die zur Modernisierung und Verbesserung von Automobilen in vielerlei Hinsicht beiträgt.

E-Magazin: PlastXnow Mobility

Von Leichtbau über Elektromobilität bis hin zu geschlossenen Materialkreisläufen – das E-Magazin PlastXnow Mobility zeigt, wie vielfältig Kunststoffe die Transformation der Automobilindustrie unterstützen. Beiträge aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette zeigen, wie Autos leichter, effizienter und nachhaltiger werden.

Vorschau: Auszug aus dem Inhaltsverzeichnis
 

• Recycling im Automobilbau: LFT-Rezyklate unter der Lupe

• Umspritzen von Einlegeteilen: Produkte mit hochwertigem Cover „schlüsselfertig“ produzieren

• Werzeugbau für den Automobilbau: Wie Pfaff komplexe Spritzgießwerkzeuge absichert

• E-Mobilität: Wie Overmolding das Wärmemanagement von Batterien verbessert

• SLM setzt auf Sumitomo: „Mehr als eine Geschäftsbeziehung“

• Additive Fertigung im Fahrzeuginterieur: Kopfstützen aus gedrucktem Monomaterial
   

Service

Das E-Magazin PlastXnow Mobility finden Sie hier (+).

Fazit & Ausblick

In der Automobilindustrie sind Kunststoffe heute nicht mehr wegzudenken. Geringes Gewicht, hohe Festigkeit und gestalterische Flexibilität machen sie zum idealen Werkstoff für unterschiedlichste Anforderungen.

Und auch die Zukunft sieht vielversprechend aus. Die kontinuierliche Forschung und Entwicklung richten sich auf die Schaffung neuer, leistungsstärkerer Kunststoffe, die teilweise biobasiert oder besser recycelbar sind. Diese Innovationen unterstützen die Kreislaufwirtschaft und reduzieren den ökologischen Fußabdruck der Automobilindustrie.

Zudem ermöglicht die Vielseitigkeit von Kunststoffen die Integration neuer Technologien wie Sensoren und Displays in Fahrzeugen, was für das autonome und vernetzte Fahren von großer Bedeutung ist. Auch in der Produktion von Wasserstofftanks für Brennstoffzellenfahrzeuge sind Kunststoffe entscheidend.