Die Hybridtechnik, auch Kunststoff-Metall-Verbundtechnologie genannt, kombiniert die Stärken von Kunststoff und Metallen wie Stahlblech oder Aluminium. Sie ermöglicht die Umsetzung von konstruktiven Geometrien, die mit einem Werkstoff allein nicht möglich sind. So lassen sich zum Beispiel flächige Bereiche durch den Einsatz von Metall- oder Organoblechen und komplizierte Verrippungen mittels Spritzgussmaterial realisieren.

Zur Fertigung eines Hybridbauteiles werden gezielt Verrippungen und Versteifungen aus Kunststoff an Metallteile bzw. Metallprofile angespritzt. Im Vergleich zum konventionellen Spritzguss lassen sich so komplexe Strukturen realisieren, die Thermoplasten auf Grund ihrer Eigenschaften bisher verschlossen waren. Durch den beim Spritzgießen erzeugten Formschluss zwischen Kunststoff und Metalleinlegeteilen des Hybridbauteils wird die Herstellung von hoch belastbaren und trotzdem kostengünstigen Bauteilen ermöglicht. Der Spritzgussprozess liefert dabei eine konstant hohe und reproduzierbare Qualität.

Diese Kunststoffstrukturen verbessern die mechanische Belastbarkeit der Metallkonstruktion, weil sie im Bauteil für eine bessere Einleitung und Verteilung von Kräften sorgen. Letztlich sind entweder Gewichtsvorteile bei gleichem Leistungsvermögen oder ein höheres Leistungsvermögen bei gleichem Gewicht möglich.

LANXESS als Pionier der Hybridtechnik hat hier umfangreiches technologisches Kow-how zu bieten, das bereits im Entwicklungsstadium von Bauteilen bei den Herstellern einfließt. Das umfasst die eingesetzten Materialien, Konstruktion und Berechnung von Teilen, Herstellungsprozesse und Prüfverfahren.

Frontends – die Klassiker der Hybridtechnik

Die Hybridtechnik hat sich vor allem im Automobilbau etabliert. Prominentestes Beispiel: Die Fertigung von leichten, hochintegrierten und stark belastbaren Frontends. Fast alle namhaften Autoproduzenten haben Modelle in ihrer Palette, die mit Hybrid-Frontends auf Basis dieser Thermoplasten ausgestattet sind. Über 40 Millionen Hybridfrontends für mehr als 70 Fahrzeugmodelle sind mittlerweile aus Stahlblech und verschiedenen Polyamid 6-Typen (PA 6) der Reihe Durethan® von LANXESS in Serie gefertigt worden.

Vielseitige Anwendungen

In den vergangenen Jahren hat LANXESS das Einsatzspektrum dieser Leichtbauweise ausgeweitet. So werden Dachrahmen und Dachträgermodule für Panoramadächer, Türen, Hauben und Klappen, Armaturentafelträger, Sitzquerträger, Schweller und B-Säulen inzwischen als Hybridkonstruktionen ausgeführt. Ein weiteres Beispiel: Bremspedale und Pedallagerböcke für Kraftfahrzeuge verschiedener Hersteller, die aus Durethan® BKV 30 H2.0 produziert werden. Ein solches Pedal ist mit einer Rippenstruktur aus Kunststoff stabilisiert. Verglichen mit einem Bauteil aus Stahlblech ergibt sich eine höhere Belastbarkeit und eine Gewichtseinsparung von rund 40 %. In die Bauteile sind eine Reihe weiterer konstruktiver Details wie Lager- und Schalteraufnahmen integriert. Zusätzlicher, sicherheitsrelevanter Vorteil: Im Falle eines Crashs bricht dieses Hybridbauteil nicht, sondern verformt sich.