Materialmix in der Automobilbranche: Chancen, Risiken und Lösungen
Das Wichtigste in Kürze
- Unterschiedliche Materialien werden bewusst miteinander kombiniert und insbesondere dort eingesetzt und verbaut, wo ihre jeweiligen Eigenschaften punkten.
- Neben Leichtbaudesign spielen auch wirtschaftliche Aspekte eine wichtige Rolle.
- Einige Hersteller experimentieren mit nachhaltige Werkstoffe wie z.B. Holz und anderen
- Nicht immer können die Mixed Materials mit klassischen Fügeverfahren kombiniert werden – hierbei gibt es sowohl toleranz- als auch werkstoffbedingte Herausforderungen.
- WITOLe verbinden verschiedene Materialien zuverlässig miteinander und stellen den gewünschten wie erforderlichen Toleranzausgleich gemäß dem vorgegebenen Toleranzkonzept her.
Das Stichwort „Materialmix“ fällt in der modernen Automobilbranche immer häufiger. Dahinter verbirgt sich der geplante Einsatz unterschiedlicher Materialien – und zwar mit dem Ziel, nachhaltige, leichtgewichtige und wirtschaftliche Fahrzeuge zu entwickeln. Die Mixed Materials lassen sich nicht immer miteinander verbinden – hinzu kommen die Toleranzen, die es auszugleichen gilt. Für die Fahrsicherheit und Ästhetik spielt die zuverlässige und sichere Verbindung der Bauteile aber eine zentrale Rolle. Genau hier können die Toleranzausgleich- und Befestigungssysteme von WITOL die passende Lösung sein.
Mixed Materials in der Fahrzeugbranche
Leichter, kostengünstiger und umweltfreundlicher – so sehen die typischen Anforderungen an moderne Fahrzeuge aus. Doch diese Eigenschaften miteinander zu kombinieren, ist manchmal mit nur einem Material schlicht unmöglich. Viele typische Werkstoffe, die in PKW verbaut werden, sind nachhaltig und verbessern das Fahrerlebnis, wirken sich dafür aber negativ auf das Autogewicht aus. Der Verbrauch steigt und die Reichweite sinkt. Eine clevere Lösung für diese Problematik: Die bewusste und gezielte Verwendung verschiedener Materialien für den Karosseriebau.
Trend: Materialmix statt einzelner Werkstoff
Traditionell besteht ein Fahrzeug überwiegend aus Stahl. Die Gründe sind so simpel wie nachvollziehbar: Stahl lässt sich einfach verarbeiten und gut recyceln. Zudem sind die mechanischen Eigenschaften für den Einsatz im Karosseriebau optimal. Jedoch hat Stahl im Vergleich zu anderen Werkstoffen eine hohe Masse bei gleichem Volumen. Das Materialgewicht steigt im Automobilbau durch immer neue technische Aufrüstungen und strengere Sicherheitsstandards ohnehin. Um das Fahrzeuggewicht zu verringern, wird Stahl an vielen Stellen durch Leichtmetalle oder vergleichbare Materialien wie zum Beispiel glasfaser- und kohlefaserverstärkte Kunststoffe ersetzt. Besonders bedeutend sind hier Aluminium und Kohlefaser.
Einsatzgebiete für die verschiedenen Materialien
Natürlich können die einzelnen Elemente des Autos nicht einfach wahllos ausgetauscht werden. Wo welches Material eingesetzt werden sollte, wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst. Hierfür sind zum Beispiel folgende Aspekte entscheidend:
- Mechanische und funktionelle Anforderungen an das jeweilige Bauteil
- Gewicht des Werkstoffes
- Ökobilanz und Recyclingfähigkeit
Die Aspekte wie Umweltschutz und Ressourcenknappheit werden außerdem immer bedeutender. Viele Hersteller haben damit begonnen, auf einzelne Bauteile aus nachhaltigem Holz oder recyceltem Plastik zu setzen. Heute zählen aber vor allem die positiven Eigenschaften in Hinblick auf die CO2-Bilanz und die Wiederverwertung. Nachhaltigkeit spielt eine entscheidende Rolle im Fahrzeugbau der Zukunft.
Vor- und Nachteile des Materialmixes in der Automobilbranche
Mixed Materials in modernen Fahrzeugen sollen gleichzeitig ressourcenschonend und wirtschaftlich sein. Neue Konzepte, zum Beispiel mit vereinzelten Autobauteilen aus Naturfasern, könnten hier eine wegweisende Lösung darstellen.
Eine Herausforderung ist die schwierige Verbindung der einzelnen Materialien miteinander. Bei neuen, nachhaltigen Materialien sind die traditionellen Fügeverfahren nicht immer anwendbar. Die entstehenden Toleranzen können nicht mehr einfach ausgeglichen werden. Damit die optische Anmutung trotzdem nicht unter den leichteren Materialien leidet, sind innovative Verbindungs- und Befestigungssysteme gefragt.
WITOLe als Lösung für entstehende Toleranzen
WITOLe finden unter anderem an Schraubpunkten und Fügespalten Anwendung. Sie lassen sich durch eine simple Montage fest, präzise und zeiteffizient einbauen. So können die einzelnen Bauteile der Karosserie die hohen Qualitätsansprüche der Automobilindustrie erfüllen und zuverlässig miteinander verbunden werden. Die Toleranzausgleichsysteme von WITOL bieten individuelle Lösungskonzepte und können für optimal für die verwendeten Materialien und Schnittstellen angepasst werden.
Fazit: Mixed Materials – zukunftsfähig verbunden
Die Befestigung von Mixed Materials im Fahrzeugbau ist durch den Einsatz der Toleranzausgleichsysteme von WITOL individuell umsetzbar. Vorzüge wie die bessere Wirtschaftlichkeit und Umweltbilanz bleiben erhalten und machen den Materialmix noch wettbewerbs- und damit zukunftsfähiger. Befestigungslösungen und Toleranzausgleichsysteme von WITOL entwickeln sich mit den immer neuen Herausforderungen der Automobilindustrie weiter und ermöglichen so Fortschritt im Fahrzeugbau unter Berücksichtigung der Wirtschaftlichkeit.