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Karosseriebau: Neue Sandwichbauweise für mehr Sicherheit
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Karosseriebau: Neue Sandwichbauweise für mehr Sicherheit

Eine neue Leichtbaulösung im Fahrzeugbau schafft bei sehr geringer Masse gleichzeitig hohe Steifigkeit und damit Sicherheit bei Unfällen.

Das Forschungsfeld Leichtbau und Hybridbauweisen am Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart hat mit Hilfe der Sandwichbauweise eine Karosserie entwickelt, die trotz einer sehr geringen Masse eine hohe Steifigkeit im Falle eines Unfalls aufweist. Leichtbau wird als der zukunftsweisende Trend in weiten Teilen der Industrie beschrieben. Eines der Ziele ist minimales Gewicht bei maximaler Stabilität. Vor allem im Fahrzeugbau möchte man die Betriebskosten (Kraftstoffverbrauch) der Fahrzeuge reduzieren bzw. ihre Nutzlast erhöhen.

Knitternde Karosserie wandelt Aufprallenergie um

Bei der Sandwichbauweise befindet sich im Kern zellulares Polyurethan abgedeckt mit Aluminium. Diese beiden Materialien werden mit einem crashstabilen Strukturklebstoff sowie stellenweise durch Verschrauben und Schweißen verbunden. Diese Klebtechnik übernimmt im Crashverhalten eine wichtige Rolle. Bei einem Frontalaufprall knittert die gesamte Konstruktion. Damit wird so viel Energie umgewandelt, dass der Insassenschutz gewährleistet ist. Es gilt: Je mehr kleine Knitterfalten entstehen, desto höher ist der plastische Verformungsanteil im Material und desto mehr kinetische Energie wird umgewandelt. Dies wurde bereits in einer speziell entwickelten Fahrzeugvorderwagenstruktur im Crashtest am Institut nachgewiesen.

Optimale Materialzusammensetzung

Aluminium und Polyurethan sind vergleichsweise günstig, leicht verfügbar und können gut verarbeitet werden. Zudem besteht die Möglichkeit, weitere Materialkombinationen zur Anwendung zu bringen. Polyurethane sind Kunststoffe oder Kunstharze, die aus der Polyadditionsreaktion von Dialkoholen beziehungsweise Polyolen mit Polyisocyanaten gebildet werden. Sie eignen sich für den Einsatz in Crashstrukturen sowie anderen tragenden Fahrzeugstrukturen.

 

 

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