KEM Konstruktion Connected mobile Machines & Mobility (CMM) 2020

ANTRIEB & KOMPONENTEN
BAUGRUPPEN
Leichter, formstabiler Steuerelemente-Halter aus Recycling-Kunststoff mit MuCell-Schäumverfahren realisiert
Mehr Funktion, weniger Gewicht
Von der Konstruktion bis zur Serienfertigung unter einem Dach: Hinter der Bezeichnung Halter SAM
verbirgt sich eine erfolgreiche, zeitgemäße Entwicklung für die Automobilindustrie, die die Leistungs -
fähigkeit des Kunststoffspezialisten Pöppelmann K-Tech demonstriert. Der Halter für Steuerelemente,
der im Beifahrer-Fußraum von Fahrzeugen verbaut wird, vereint Leichtbau und Funktionsintegration
mit mehr Ressourcenschonung.
Sabrina Zerhusen, Marketingbeauftragte K-Tech, Pöppelmann GmbH & Co. KG, Lohne
Halter SAM vereint die hohen Anforderungen der Automobilindustrie:
kompakte Konstruktion, geringes Gewicht, beste Formstabilität und
Funktionsintegration
Eine Gewichtsreduzierung ist in unterschiedlichen Branchen bei
der Konstruktion von technischen Bauteilen eine wichtige
Eigenschaft. Von Verfahren, die immer leichtere Bauteile hervor -
bringen, profitiert ganz besonders die Automobilindustrie, denn
weniger Gesamtgewicht ist u. a. mit weniger Kraftstoffverbrauch
bzw. einer höheren Reichweite der Fahrzeuge verbunden.
Eine Reduktion des Bauteilgewichts lässt sich auf verschiedenen
Wegen erreichen: durch den Austausch von Produkten aus Metall
gegen leichtere Kunststoff-Spritzgussteile, durch eine besonders
kompakte Konstruktion oder durch eine Funktionsintegration, die
bestimmte weitere Komponenten überflüssig macht. Im besten Fall
lassen sich gleich mehrere dieser Möglichkeiten in einem Produkt
vereinen.
Ein Spezialist auf diesem Gebiet ist Pöppelmann K-Tech, eine Divi -
sion der Pöppelmann GmbH & Co. KG, Lohne. Der Geschäfts -
bereich hat sich auf die Entwicklung und Serienproduktion hochpräziser
technischer Kunststoffteile mit innovativen Herstellungsverfahren
spezialisiert, die vor allem in der Automobil industrie eingesetzt
Bild: Pöppelmann
werden. Die Auftraggeber sind sowohl Hersteller konventioneller
Fahrzeuge als auch Anbieter von E-Fahrzeugen. Stefan Bröring, Projektmanager
bei Pöppelmann K-Tech, erklärt: „Wir setzen zur Herstellung
unserer Produkte Verfahren wie das physikalische Schäumen
(TSG) ein, um das Gesamtgewicht zu verringern. Dabei spielt
das Material eine grundlegende Rolle. Es muss zu 100 % zur Konstruktion
passen, damit eine wirtschaftliche Lösung entsteht.“
Ein Erfolgsprodukt des Herstellers wurde unter dem Namen Halter
SAM für einen namhaften Automobilhersteller entwickelt. Dabei
handelt es sich um eine Halterung für Steuergeräte, die im Bei -
fahrer-Fußraum der Fahrzeuge verbaut wird. Das Bauteil fungiert
gleichzeitig als Teil der Fußablage. Damit muss es einerseits die
Halter-Funktion zuverlässig erfüllen und gleichzeitig der Gewichts -
belastung durch den Beifahrer standhalten – und dabei möglichst
wenig zum Gesamtgewicht des Fahrzeugs beitragen.
Mit dem Quick Check die Machbarkeit prüfen
Für anspruchsvolle Produkte wie dieses hat sich der Quick
Check von Pöppelmann K-Tech bewährt. Dabei wird jede Anfrage
gleich zu Beginn eines Projekts auf die Parameter Material, Konstruktion,
Werkzeug und Prozess überprüft. Beim Material-Check
spielen z. B. erforderliche Festigkeit und notwendige Temperatur -
beständigkeit eine wichtige Rolle. Die Frage nach der Konstruktion
stellt frühzeitig die Weichen in der Funktionalität. Die Ermittlung des
optimalen Werkzeugs schließt Produktions- und Zykluszeiten mit
ein. Bei der Fertigung nimmt die Automatisierung eine zentrale Stellung
ein, damit entschieden werden kann, mit welcher Technologie
und unter welchen Vorgaben am besten produziert wird und was
die Werkzeuge leisten müssen. Nachgeschaltete Prozesse wie
Montage, Sauberkeitsanforderungen und Qualitätsaspekte werden
miteinbezogen.
Das Projekt bei Pöppelmann K-Tech startete, wie bei jeder derar -
tigen Anfrage, mit der Prüfung der verschiedenen Parameter auf
Basis der CAD-Daten, damit die Konstruktion des Bauteils kunststoffgerecht
in Relation zum Material ausgelegt wird. „Wir haben
u. a. geprüft, welche Festigkeit des Endprodukts erforderlich ist,
welcher Temperatur es standhalten muss und welche Anforde -
rungen es bezüglich Flexibilität bzw. Formstabilität erfüllen soll“,
beschreibt Bröring.
Ein weiterer Aspekt der Konstruktionsentwicklung bei diesem
Projekt war die Orientierung an Eco-Design-Gesichtspunkten. Eco-
Design berücksichtigt bei der Gestaltung eines Produkts dessen
Umwelteinwirkungen entlang seines gesamten Lebensweges –
von der Rohmaterialherstellung über die Herstellung des Produkts
30 K|E|M Konstruktion Sonderausgabe Connected mobile Machines & Mobility (CMM) 2020