Die Wende hin zum Elektroautomobil verändert das Design der Fahrzeuge. Der Kunststofferzeuger Röhm hat dafür spezielle Polymethylmethacrylat-Formmassen (PMMA) entwickelt. Sie werden unter der bekannten Marke Plexiglas des Unternehmens vertrieben. Wie sich mit diesen gestalterische Ansprüche und funktionale Eigenschaften verbinden lassen, zeigt das Unternehmen auf der Fakuma.

Plexiglas Resist AG 100 kommt etwa bei dem Elektrofahrzeug ID.3 von Volkswagen zum Einsatz 

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Polymethylmethacrylat

Höhere Designfreiheit für Elektroautos

PMMA für Leuchten, Lichtlösungen, das Automobilexterieur und Haushaltsgeräte stehen bei Röhm in diesem Jahr im Mittelpunkt auf der K-Messe.

Displays mit Black-Panel-Effekt für Haushaltsgeräte lassen sich mit PMMA umsetzen.

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Mehr Designfreiheit für Leuchten und Automobilexterieur

Trotz Rohstoffengpässen und Turbulenzen in wichtigen Branchen stehen die Zeichen für PMMA auf Wachstum.

Designtrend Licht: Bei der aus einem Plexiglas-PMMA von Röhm gefertigten TIR-Linse lens LFO von Bartenbach und kdg Opticomp ist die Oberfläche der Linsen durch Freiformflächenfacetten so strukturiert, dass das Licht homogen erscheint.

Trotz Rohstoffengpässen und Turbulenzen in wichtigen Branchen stehen die Zeichen für PMMA auf Wachstum

Polymethylmethacrylat (PMMA): Turbulenzen in wichtigen Branchen

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Trotz Rohstoffengpässen stehen die Zeichen für PMMA auf Wachstum

Polymethylmethacrylat ist ein amorpher Thermoplast, der vor allem durch seine optischen Eigenschaften überzeugt.

Die hervorragenden optischen Eigenschaften qualifizieren Polymethylmethacrylat (PMMA) z.B. für den Einsatz in hochwertigen Linsen

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Grundlagen und Wissenswertes zu Polymethylmethacrylat | Definition ✓ Herstellung ✓ Anwendung ✓ Eigenschaften ✓ ► Jetzt informieren!


Polymethylmethacrylat (PMMA)

Im Jahr 2012 wurden 1,8 Mio. Tonnen Formmassen und Halbzeuge aus Polymethylmethacrylat (PMMA) hergestellt. Lesen Sie hier die wichtigsten Fakten zur Marktentwicklung bei PMMA.

Weltweiter PMMA-Markt im Jahr 2012, aufgesplittet nach Regionen

Marktentwicklung PMMA

Die Anzahl elektronischer Komponenten in Fahrzeugen nimmt seit Jahren beständig zu. Um sie mit elektrischer Energie zu versorgen, werden häufig hohe Ströme benötigt. Die dabei entstehende Wärme stellt allerdings eine Gefahr für die Komponenten dar und kann zur Beschädigung und zum Ausfall der Bauteile führen. Eine Möglichkeit zur Reduzierung der Temperatur an kritischen Bereichen bieten wärmeleitfähige Kunststoffe. Welche Effekte sich damit erreichen lassen, zeigt das Beispiel einer Vorsicherungsbox für den Golf 8.

Es wird zunehmend enger im Motorraum moderner Fahrzeuge wie beispielsweise des aktuellen Golf 8. Dadurch erhöht sich die Wärmebelastung der verbauten Komponenten

Wärmeleitfähige Kunststoffe helfen bei der Entwärmung von Bordnetzkomponenten

Polyamide

Abkühlung für Fahrzeugelektronik

Styrol kann auf verschiedene Arten polymerisiert und mit unterschiedlichen Comonomeren modifiziert werden. Die dadurch entstehenden Kunststoffe unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und lassen sich somit gezielt auf bestimmte Anwendungen zuschneiden. Aufgrund ihrer vielfältigen Eigenschaften sind sie für viele Branchen geeignet. Besonders in der Automobilindustrie, der Medizintechnik und der Verpackungsbranche sind Styrolkunststoffe gefragt.

Im Exterieur von Fahrzeugen kommen häufig Styrol-Copolymere zum Einsatz. Der chinesische Hersteller Lixiang verwendet etwa ein ASA für den Kühlergrill seiner Elektrofahrzeuge 

Styrol-Copolymerisate: Durch ansprechende Optik und mögliche Transparenz punkten

Verpackungsmaterial

Logistik

Polystyrol

Styrol-Copolymerisate

Kunststoff

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Medizintechnik

Medizinprodukte

Vielfältig in Form und Anwendung

Der Fortschritt bei Fügetechnologien wie dem Laserdurchstrahlschweißen, die steigende Nachfrage nach wärmeleitenden Kunststoffen, der Leichtbau und die Elektromobilität gehören in der Material- und Anwendungsentwicklung mit Polyamid zu den großen Trends. Auch bei bei diesem Polymer wächst der Bedarf an nachhaltigeren Werkstoffen. Geschlossene Stoffkreisläufe werden deshalb künftig in der Herstellung von PA 6 und PA 66 eine immer wichtigere Rolle spielen.

Motorradtank aus Durethan BC550Z 900116 DUSXBL: Das unverstärkte und schlagzäh modifizierte PA 6 wird zu zwei Halbschalen spritzgegossen, die durch Heizelementschweißen zum Tank gefügt werden

Polyamid (PA): Produktverbesserungen und Ersatz von PA 66 durch PA-6-Compounds

Hybridtechnik

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießen

Compound

Vibrationsschweißen

Verbindungstechnik Verfahren

Thermisches Fügeverfahren

Hybridwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Recycling

Umweltmanagement

Laserschweißen

Laserauftragsschweißen

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Lasertechnik

Kunststofffasern

Verstärkungsstoffe

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Kunststoff-Aufbereitung

Verbesserungen bei Materialien und  der Verarbeitung

Wegen seiner guten Temperaturbeständigkeit, Schlagfestigkeit und ansprechenden Optik kommt Acrylnitril-Butadien-Styrol häufig bei Haushaltsgeräten und in der Automobilindustrie zum Einsatz. Auch beim Aufbau einer Kreislaufwirtschaft sind Erfolge zu verzeichnen. Immer mehr ABS werden mit Recyclinganteilen angeboten. Darin besteht eine Parallele zu Polystyrol (PS), bei dem es ebenfalls große Recyclinganstrengungen gibt.

 Über die Hälfte des weltweiten ABS-Verbrauchs entfallen auf Haushalts- und E&E-Geräte

Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS): Recycling und Kreislaufwirtschaft nimmt Gestalt an

Kunststoffe

Photonik

Optik

ABS / ASA-Kunststoffe

Nachhaltigkeit im Fokus

Leichtbau, Funktionalität und Design prägen die Materialentwicklung in den Einsatzgebieten von Polycarbonat-Compounds, -Composites und -Folien. Große Chancen bestehen in der Mobilität der Zukunft, im Strukturleichtbau mit endlosfaserverstärkten Composites, in der 5G-Technologie und der Medizintechnik.

Bei Elektrofahrzeugen entfällt die ursprüngliche Funktion des Kühlergrills, die Luftzufuhr zum Motor. Er kann deshalb vollständig als Designelement genutzt werden, etwa durch die Integration von leuchtenden Logos und Fade-out-Effekten

Polycarbonat (PC): Aufregende Designs durch hohe Oberflächenqualität und neue Verfahren

Polycarbonat

Werkstoff für viele Trends

Die Covid-19-Pandemie hat auch die Kunststofferzeuger hart getroffen. Doch nicht alle Kunststoffe sind gleichermaßen betroffen. Während die häufig in der Automobilindustrie verwendeten technischen Kunststoffe unter dem Einbruch des Fahrzeugabsatzes leiden, profitieren etwa Polyolefine teilweise von der Krise. Und auch wenn die Pandemie gerade alle anderen Themen in den Hintergrund rückt, schreitet dennoch die Entwicklung etwa bei der Kreislaufwirtschaft, Elektromobilität und Digitalisierung weiterhin voran. Über die gegenwärtige Situation und die zukünftige Entwicklung sprach Kunststoffe mit Vertretern der Kunststofferzeuger.

Ein Austausch in Pandemiezeiten: Coronabedingt fand das Kunststoffe-Expertengespräch rein digital statt. Dr. Matthias Scheibitz (oben links), Jürgen Luderer (oben rechts), Dr. Ingo Sartorius (unten links), und Dr. Karlheinz Hausmann (unten rechts) diskutierten dabei über die aktuelle Situation und die zukünftigen Trends bei Kunststoffen

Expertengespräch zu Trends und Herausforderungen bei Werkstoffen

Polybutylenterephthalat

Polyethylen

Streifinger, Florian

Polyvinylchlorid

Standardkunststoffe

Polyethylenterephthalat

Kunststoff-Rezyklat

„Wir teilen den Optimismus von  Wirtschaftsminister Altmaier nicht“

Der Wechsel vom Verbrennungs- zum Elektromotor bedeutet für die Kunststoffindustrie einige Unwägbarkeiten. Elektrische Antriebe stellen teilweise gänzlich andere Anforderungen an die Materialien. Welche das konkret sind, kristallisiert sich mit der zunehmenden Verbreitung entsprechender Fahrzeuge immer stärker heraus. Ein Überblick über die wichtigsten Änderungen.

Nicht nur der Motor und die Energiebereitstellung verändern sich beim Übergang von Verbrennungs- auf Elektrofahrzeuge. Auch bei Materialien gilt es, neue Wege zu gehen 

Flammschutz, Wärmebeständigkeit und Kriechstromfestigkeit in Elektrofahrzeugen

Elektromotoren

Antriebe

Kfz-Elektronik

Elektronische Bauelemente

Leistungselektronik

Hochleistungskunststoffe

Antreiber der Elektromobilität

Displays harmonisch in die Linienführung eines Fahrzeugcockpits zu integrieren war bisher eine echte Herausforderung. Das Unternehmen Continental setzt nun eine Kombination aus Film Insert Molding, In-Mold Decoration und Spritzprägen ein, um große dreidimensional geformte Kunststoffblenden zu fertigen.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

Großflächige gebogene Kunststoffblenden mit integrierten Displays

HMI, Bedienelemente, Displays

Display im Automobil

Thermoformanlagen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Warmformen / Thermoformen

Formsache Automobildisplay

Metallersatz durch Polyamide (PA) senkt das Gewicht und die Kosten von Bauteilen. Zudem haben Entwickler mehr Freiheiten im Design. Eine neue Reihe von PA 6 mit höherer Steifigkeit und Festigkeit bietet sich nicht nur für die Substitution von Metallen an, sondern kann auch PA 66 ersetzen.

Ein 3-Punkt-Biegeversuch zeigte, dass die maximal notwendige Brucharbeit bei den Ultramid-XP-Typen die von vergleichbaren PA-6- und PA-66-Typen übersteigt 

Spezielle Polyamide 6 erreichen die Eigenschaften von Polyamid 66

Fahrzeugbau

Metallersatz durch verbesserte Polyamide

Bei der Ionenauslaugung und der Hydrolysebeständigkeit der bisher verwendeten Materialien für Brennstoffzellen besteht noch Nachholbedarf. Eine Möglichkeit dafür stellen speziell entwickelte PPS dar.

Brennstoffzellen gewinnen als Antriebstechnologie im Fahrzeugbereich immer mehr an Bedeutung

Materialverbesserungen sorgen für zuverlässigere Brennstoffzellen

Brennstoffzelle

Stromversorgung

Brennstoffzellen

Brennstoffzellenfahrzeuge fit für den Einsatz machen

Wie das Rebranding des VW-Logos die Produktion beeinflusst

Bei Großkonzernen hat ein neues Design für das Markenlogo häufig auch Auswirkungen auf Zulieferbetriebe. Das war etwa bei VW der Fall. Der Zulieferer der Fahrzeugembleme musste das Design umstellen – und setzte dabei als Material auf PMMA.

Vor zwei Jahren hat Volkswagen (VW) sein Logo einem Rebranding unterzogen. Es wurde auf seine essenziellen Bestandteile reduziert, das V und W in einem Kreis, und in flachem 2D-Design ausgeführt. Eine Veränderung, die sich auch in den Emblemen der aktuellen ID-Reihen wie dem Elektrofahrzeug ID.3 zeigt. Statt chromfarbener Buchstaben auf schwarzem, hochglänzenden Grund ist das Logo bei diesen im schwarz-weißen Hochglanz-Design ausgeführt. Die Umstellung hat nicht nur optische Konsequenzen, sondern wirkt sich auch auf die Produktion der Fahrzeugembleme aus.

Hergestellt werden diese von dem österreichischen Automobilzulieferer Ulbrichts GmbH. Das Unternehmen kombiniert dafür zwei Varianten des Polymethylmethacrylat (PMMA) der Plexiglas-Hi-Gloss-Reihe. Dabei handelt es sich um eine Spezialformmasse des Kunststoffherstellers Röhm, die bereits seit fast 20 Jahren in der Automobilindustrie genutzt wird, etwa für schwarze, hochglänzende Anbauteile wie Säulenblenden. Sie ermöglicht Röhm zufolge Class-A-Oberflächen mit einer großen Farbtiefe. Der Kontrast zwischen Schwarz und Weiß lässt etwa die Buchstaben der neuen Embleme deutlich hervortreten – und das unabhängig von der Lackfarbe. VW setzt bereits seit einigen Jahren bei seinen Fahrzeugemblemen auf das Material, bisher allerdings in abgewandelter Form. Die chromfarbenen Buchstaben wurden dafür durch einen schwarzen, hochglänzenden Hintergrund aus Plexiglas Hi-Gloss hervorgehoben.

Resistent gegen Kraftstoffe und Chemikalien

Verwendet wird das Material auch, da es seine hochglänzende Optik über lange Zeit und selbst bei starker Beanspruchung beibehält. Es ist gegen Kraftstoffe und viele Chemikalien resistent und verfügt über eine sehr gute UV- und Witterungsbeständigkeit. „Das Markenlogo ist ein wichtiger Wiedererkennungswert und sollte daher nicht verblassen oder spröde werden“, erklärt dazu Georg Scharpenack, Geschäftsführer von Ulbrichts.

Die Entwicklung des neuen Emblems hat ihm zufolge einige Entwicklungsarbeit und -zeit verschlungen. „Volkswagen ist schon 2012 erstmals mit der Aufgabe an uns herangetreten, hochglänzende Embleme herzustellen. Lackierte Bauteile kamen aus Kostengründen nicht in Frage. Deshalb haben wir mit verschiedenen Materialien experimentiert“, berichtet er. Eine wichtige Anforderung an den Werkstoff war, dass er sich im Spritzgießverfahren automatisiert zu dünnwandigen und optisch hochwertigen Emblemen verarbeiten lässt.

Schwarze und weiße Bauteile in einem Arbeitsschritt

Bei der Entwicklung arbeitete Ulbrichts mit dem Distributor Brenntag Austria zusammen. Das Unternehmen vertreibt unter anderem die Werkstoffe von Röhm in Österreich. „Plexiglas-Hi-Gloss-Formmassen bieten für die Herstellung von Emblemen einige Vorteile“, sagt Joachim Schicker, Account Manager Material Science-Polymers bei Brenntag. Beispielsweise können ihm zufolge damit das schwarze und das weiße hochglänzende Bauteil mit Class-A-Oberflächen direkt in einem Arbeitsschritt im Spritzgießen gefertigt werden. „Eine nachträgliche hochglänzende Lackierung ist nicht nötig. Dadurch können wir die Bauteilkosten deutlich reduzieren, was kein unwesentlicher Faktor ist, wenn es um die hohen Stückzahlen in der Automobilindustrie geht“, bestätigt auch Georg Scharpenack von Ulbrichts.

Bei der Gestaltung der Embleme plant Volkswagen zukünftig noch weitere Anpassungen. Beispielsweise soll bei diesen zusätzlich Licht als wichtiges Gestaltungselement eingebunden werden. „Licht ist das neue Chrom“, sagt Klaus Zyciora, Leiter des Konzerndesigns von VW. Das Logo wird ihm zufolge künftig bei vielen Fahrzeugen beleuchtet sein. Zu sehen war das bereits bei VWs Concept Car ID. Roomzz mit beleuchteten Emblemen an der Front und am Heck. Auch für diese Entwicklung sieht Röhm sein PMMA gut aufgestellt. „Plexiglas-Formmassen stehen auch für solche Embleme zur Verfügung. Sie eignen sich für verschiedene Beleuchtungsanwendungen rund ums Automobil, gewährleisten homogene Lichtstreuung und erlauben flexible Formgestaltung“, erklärt dazu Siamak Djafarian, Leiter der Business Unit Molding Compounds bei dem Kunststoffhersteller.

Röhm GmbH  

https://www.roehm.biz

Volkswagen AG  

https://www.volkswagen.com

Das aktuelle VW-Emblem, wie hier beim ID.3, kombiniert weiße Buchstaben mit einem tiefschwarzen Hintergrund. Hergestellt werden die beiden Elemente aus zwei Farbvarianten der Plexiglas-Hi-Gloss-Reihe

2021-08-11 Röhm

Der Durchmesser des gegenwärtigen VW-Emblems ist um 4,5 cm größer als die vorherige Variante

Das gegenwärtige VW-Logo ist sehr einfach gehalten und auf die wesentlichen Elemente reduziert

Das für das Emblem verwendete PMMA ist sehr beständig gegen Kraftstoffe und Chemikalien. Es behält deshalb lange seine hochglänzende Oberfläche

Beleuchtete Logos sind der nächste Schritt bei Emblemen. VW hat diese etwa bei seinem Concept Car ID. ROOMZZ gezeigt. Für die Deckscheiben der beleuchteten Embleme kam mit Optiklacken beschichtetes Plexiglas zum Einsatz, das den strahlenden Eindruck verstärkt

Leuchtende Embleme werden Teil des Exterieur-Designs. Vor allem in Asien geht VW von einer wachsenden Nachfrage danach aus