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In den letzten Jahren hat der Einsatz von Kunststoffen im Automobilbau stetig zugenommen. Derzeit liegt der Anteil von Kunststoffen in der Automobilindustrie in Deutschland, den USA, Japan und anderen Ländern bei 10 bis 15 Prozent, in einigen Ländern sogar bei über 20 Prozent. Betrachtet man die in modernen Autos verwendeten Materialien – ob Exterieur-, Interieur- oder Funktions- und Strukturbauteile –, so ist der Einfluss der Kunststoffproduktion allgegenwärtig. Dank der kontinuierlichen Verbesserung der Härte, Festigkeit und Zugfestigkeit technischer Kunststoffe sind nach und nach Kunststofffenster, -türen, -rahmen und sogar komplett aus Kunststoff gefertigte Automobile auf dem Markt erschienen, und die zunehmende Verwendung von Kunststoffen im Automobilbau schreitet rasant voran.

Welche Vorteile bietet die Verwendung von Kunststoff als Automobilwerkstoff?

1.Die Kunststoffverarbeitung ist einfach und daher ideal für die Bearbeitung von Teilen mit komplexen Formen. Beispielsweise müssen bei der Herstellung von Armaturenbrettern aus Stahlplatten oft zunächst verschiedene Teile bearbeitet und geformt und anschließend mit Verbindungsstücken zusammengefügt oder verschweißt werden, was viele Arbeitsschritte erfordert. Mit Kunststoff kann das Teil in einem Arbeitsgang geformt werden, die Bearbeitungszeit ist kurz und die Genauigkeit gewährleistet.

2. Der größte Vorteil von Kunststoffen im Automobilbau liegt in der Gewichtsreduzierung der Karosserie. Leichtbau ist das erklärte Ziel der Automobilindustrie, und Kunststoffe spielen dabei ihre Stärken aus. Die Dichte von Kunststoffen liegt üblicherweise zwischen 0,9 und 1,5 g/cm³, die von faserverstärkten Verbundwerkstoffen sogar unter 2 g/cm³. Zum Vergleich: A3-Stahl hat eine Dichte von 7,6 g/cm³, Messing von 8,4 g/cm³ und Aluminium von 2,7 g/cm³. Daher sind Kunststoffe die bevorzugte Wahl für Leichtbaufahrzeuge.

3. Die elastischen Verformungseigenschaften von Kunststoffprodukten absorbieren einen Großteil der Aufprallenergie, dämpfen starke Stöße und schützen so Fahrzeug und Insassen. Daher werden in modernen Autos Instrumententafeln und Lenkräder aus Kunststoff verwendet, um die Dämpfung zu verbessern. Stoßfänger und Zierleisten bestehen aus Kunststoff, um die Auswirkungen von Außengeräuschen auf den Fahrzeuginnenraum zu reduzieren. Darüber hinaus absorbiert und dämpft Kunststoff Vibrationen und Geräusche und erhöht so den Fahrkomfort.

4. Durch die Zugabe verschiedener Füllstoffe, Weichmacher und Härter lassen sich Kunststoffe je nach Zusammensetzung mit den gewünschten Eigenschaften versehen. So können die mechanische Festigkeit sowie die Verarbeitungs- und Formeigenschaften der Materialien an die Anforderungen verschiedener Fahrzeugteile angepasst werden. Beispielsweise muss der Stoßfänger eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen, während Sitzkissen und Rückenlehne aus weichem Polyurethanschaum gefertigt sein müssen.

5.Der Kunststoff ist äußerst korrosionsbeständig und korrodiert bei lokalen Beschädigungen nicht. Sobald jedoch die Lackoberfläche beschädigt ist oder der Korrosionsschutz bei der Stahlherstellung unzureichend ist, rostet und korrodiert er leicht. Die Korrosionsbeständigkeit von Kunststoffen gegenüber Säuren, Laugen und Salzen ist höher als die von Stahlblechen. Werden Kunststoffe als Karosserieverkleidungen verwendet, eignen sie sich besonders gut für stark verschmutzte Gebiete.

Generell haben sich Kunststoffe im Automobilbau von rein dekorativen Teilen hin zu Struktur- und Funktionsteilen entwickelt. Die Entwicklung geht hin zu Verbundwerkstoffen und Kunststofflegierungen mit höherer Festigkeit, besserer Schlagfestigkeit und extrem hoher Fließfähigkeit. Bis zur breiten Akzeptanz von Kunststoffen im Automobilbereich ist es jedoch noch ein weiter Weg. Dabei spielen nicht nur Sicherheitsaspekte eine Rolle, sondern auch Probleme wie Alterung und Recycling. Hier besteht weiterer technologischer Entwicklungsbedarf.