OEM&Lieferant Ausgabe 1/2019

44 Leichtbau Jedes Gramm zählt Innovative Dämpfungsmaterialien unterstützen den Leichtbau Von Anja C. Rohmann, Application Engineering Specialist, 3M Deutschland GmbH Konsequent Gewicht sparen und damit die Effizienz verbessern: Das Thema Leichtbau steht in der Fahrzeug- entwicklung im Fokus – und gewinnt mit strengeren gesetzlichen Vorgaben an CO 2 -Emissionen sowie mit der Elektrifizierung des Antriebs nochmals an Bedeutung. Gleichzeitig stellt der konstruktive Leichtbau OEMs bei der akustischen Dämpfung vor neue Herausforderungen. Dünne Leichtbaumaterialien wie Faserverbundwerkstoffe, gewichtsreduzierte Kunststoffe oder Aluminium sollen – mit möglichst wenig zusätzlichem Gewicht bestückt – eine optimale Körperschalldämpfung aufweisen. Innovative, leichtgewichtige Dämpfungsmaterialien eröffnen dabei zukunftsweisende Möglichkeiten. CO 2 -Reduktion und Elektrifizierung als Treiber für den Leichtbau Der Trend zur Gewichtsreduktion im Fahr- zeug hängt nicht allein mit der Reduktion von CO 2 -Emissionen zusammen. In Elektro- und Hybridfahrzeugen kommen Zusatzgewichte für Elektrokomponenten und Batterien sowie der Anspruch einer Reichweitensteigerung hinzu – vielfältige Gründe also für eine kon- tinuierliche Gewichtsoptimierung. Leichtbau lautet dabei das Schlüsselwort – gleichzeitig sollen die Lösungen allerdings nicht den Kom- fort im Fahrzeuginneren beeinträchtigen. Aus Sicht der Akustik ist es nicht immer zielfüh- rend, Gewicht einzusparen. Masse trägt dazu bei, unerwünschte Geräusche im Innenraum abzumildern. Die meisten Automobilhersteller konzentrieren sich auf den niederfrequenten Bereich (unter 1.000Hz), in demdieMasse eine entscheidende Rolle bei der Geräuschreduzie- rung spielt. Dies gilt neben der Luftschalldäm- mung auch für die Körperschalldämpfung. Neuartige Dämpfungslösung für den niedrigen Frequenzbereich Umso herausfordernder ist die Entwick- lung einer leichten Dämpfungslösung im niedrigen Frequenzbereich. Eigens für diese Anforderungen wurde etwa das 3M Engi- neered Damping Material 1000 Series ent- wickelt. Diese neue Generation basiert auf einer „Stand-off“-Konstruktion, bei der die Materialspannung in den wirkenden Dämp- fungsschichten erhöht wird. Die technisch ausgereifte Konstruktion basiert auf leichten kinetischen Abstandshaltern (Pins), die eine sehr hohe Flexibilität im nicht aufgebrachten Zustand aufweisen und sich somit sowohl ge- wölbten als auch 2D-geformten Oberflächen anpassen. Durch die selbstklebende Rückseite lässt sich das Material manuell, halbautoma- tisch oder vollautomatisiert applizieren. Ein- mal verklebt ermöglicht die Konstruktion inklusive der Abstandshalter eine exzellente Dämpfung. Dabei sind die Höhe der Pins sowie deren Abstand zueinander von entscheiden- der Bedeutung für die Dämpfwirkung. Gewichtseinsparungen von mehreren Kilogramm möglich Aufwändige Tests und Modellrechnungen er- gaben, wo und wie bei einem herkömmlichen „Stand-off“-Dämpfungsmaterial Gewicht reduziert werden kann, ohne die akustische Leistung zu beeinträchtigen. Praxisstudien belegen, wie effektiv das Dämpfungsmaterial funktioniert. Bei derselben Performance wie zum Beispiel mit Alu-Butyl sind bei der neuen Serie nur 50 Prozent der Materialfläche zu be- stücken. Das bedeutet eine Gewichtsreduk- tion und gleichzeitig eine Materialersparnis. Auf Basis der Testreihen sind abhängig von Fahrzeugtyp und der Anwendung Gewichts- einsparungen von bis zu 6 Kilogramm pro Fahrzeug möglich. Die Marktanforderungen werden somit voll erfüllt: Bei der Neuentwicklung handelt es sich um ein leistungsstarkes, vielseitiges 3M Engineered Damping Material. Erfolgsfak- toren sind neben dem drucksensitiven Kleb- stoff die Auswahl der Pins im kinetischen Abstandshalter sowie die Modellierung der Gesamtkonstruktion. Damit zeigt sich, wie zielführend die Kombination verschiedener Technologien ist. Bei dieser Innovation kom- men Kernkompetenzen von 3M wie die akus- tische Dämpfung, Klebstoff, Mikroreplikation und Analytik für ein überzeugendes Gesamt- resultat zusammen. 3M Deutschland GmbH  www.3m.de/automotive Webseite Bild: © 3M Die Pins passen sich hoch flexibel so- wohl gewölbten als auch 2D-geformten Oberflächen an.