Das Herzstück der Automobilentwicklung – die Designphase – wird zunehmend digital. Vor allem Automobilhersteller und Direktzulieferer fragen oft nach einer digitalen Verifizierung für bestimmte Bauteile, von der Instrumententafel bis zur Innenverkleidung. Im Blickpunkt stehen dabei Simulationsrechnungen, die Entwicklungszyklen verkürzen, Komplexität und Kosten reduzierten und Risiken mindern. Covestro hat sich intensiv mit der Simulation des Polyurethan(PU)-Schäumprozesses beschäftigt und dafür Materialmodelle und modernste Berechnungsmethoden entwickelt, sowie leistungsstarke Rechenkapazitäten aufgebaut. Das Unternehmen präsentiert dazu aktuelle Entwicklungen auf der weltgrößten Kunststoffmesse, der K 2022 in Düsseldorf.
Das Produkt- und Prozessdesign ist stark von der Erfahrung des Ingenieurs bei Kunden abhängig. Versuch und Irrtum bei der Einrichtung des endgültigen Prozesses sind zeitraubend und kostspielig. Deshalb spielen Simulationen bei der Planung neuer Produkte schon seit längerem eine wichtige Rolle. Im Autoinnenraum geht es jedoch schon lange nicht mehr nur um die Simulation von Struktur und Form, sondern um die Erstellung eines digitalen Zwillings des möglichen Fertigungsprozesses. Dazu setzen die Beteiligten auf die Wissenschaft der Werkstoffmodellierung, um den Aufschäumvorgang zu simulieren.
Dies sei am Beispiel einer Instrumententafel erläutert. Bei dieser Anwendung haben sich halbharte PU-Schäume auf Basis von Bayfill® gut etabliert, denn sie ermöglichen eine wirtschaftliche und zuverlässige Herstellung von Bauteilen mit komplexen Konturen. Außerdem bieten die Schäume eine angenehme Haptik und Geräuschdämmung.
“Dank des digitalen Zwillings von Covestro für Bayfill® Schäume erhalten Zulieferer und Automobilhersteller bereits in der Konstruktionsphase detaillierte Informationen über das Verarbeitungsverhalten des Werkstoffs, bevor echte Experimente oder Versuche notwendig werden”, sagt Dagmar Ulbrich, Head of Automotive Systems R&D bei Covestro. “Dadurch lassen sich schon früh mögliche Herausforderungen erkennen, wenn Produkt- und Werkzeugänderungen noch mit geringem Kostenaufwand zu bewältigen sind.”
Polyurethanschäume können die Anforderungen an Instrumententafeln und andere Innenraumteile gut erfüllen, aber der Schaum muss innerhalb eines bestimmten Prozessfensters verarbeitet werden. Das simulierte Aufschäumen auf Basis der Materialmodelle von Covestro hilft dabei, das Prozessfenster optimal einzustellen.
