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Klein aber Oho!

3M™ Glass Bubbles - ein Allround-Leichtfüllstoff für die Automobilbranche

Kugelförmig, hohl, mikroskopisch klein und eine Schale aus Glas – das ist das Geheimrezept des Allround-Leichtfüllstoffes 3M™ Glass Bubbles. Entwickelt von einem der innovativsten Unternehmen der Welt – 3M – überzeugt die Glashohlkugel vor allem in punkto „Leichtigkeit“. Leicht in der Verarbeitung und vor allem leicht im Gewicht.

Eine neue Zutat für ein innovatives Leichtbaurezept

Es gibt eine Vielzahl an Varianten der 3M™ Glass Bubbles, abgestimmt auf unterschiedliche Einsatzzwecke, mit unterschiedlicher Dichte und Festigkeit. Beispielsweise sind mit einer Dichte von gerade einmal 0,46 g/cm3 und einem (durchschnittlichen) Durchmesser von 20 µm die winzig kleinen Glashohlkugeln vom Typ iM16K feiner als Sand. In der Kunststoffverarbeitung können Bauteile im Fahrzeug durch Einsatz dieses Leichtbaufüllstoffes in Polymeren je nach Füllgrad und Formulierung bis zu 30 Prozent Gewicht einsparen. Die hohe isostatische Druckfestigkeit der 3M™ Glass Bubbles iM16K ermöglicht somit auch den Einsatz in der Spritzgießverarbeitung. Weiterer Vorteil des neuartigen Füllstoffes ist eine gute thermische Isolierung. Zusätzlich trägt der Füllstoff durch seine geringe Wärmekapazität zu einer schnelleren Abkühlung im Herstellprozess des Bauteils bei und kann somit zu einer Verkürzung der Zykluszeiten führen. Ein positiver Effekt für die gesamte Produktion, denn je schneller die Abkühlung erfolgt, desto höher die Anzahl an Bauteilen, die in einem Herstellzeitraum produziert werden können.

Optimale  Bedingungen um als neue Zutat für die Automobilindustrie zukünftig einfach umsetzbare Leichtbaulösungen anbieten zu können. Und das ist entscheidend, denn Leichtbau gilt als Schlüsseldisziplin, um dem Ruf nach umweltfreundlicheren Fahrzeugen nachzukommen. Von Blenden, Betätigungselementen, Ablageflächen, Mittelkonsolen sowie weiteren Einsatzbereichen im Fahrzeug Interieur bieten 3M™ Glass Bubbles ein breites Anwendungsfeld als Leichtbauwerkstoff für die Fahrzeuge von morgen.

Wenn Materialexpertise auf Engineering-Know-how trifft

Um das Potenzial der Glashohlkugeln im Fahrzeug weitreichender nutzen zu können, hat 3M einen Technologiepartner im Automotive-Sektor gesucht, der in der Lage ist neue Anwendungsfälle für die 3M™ Glass Bubbles zu identifizieren. Michael Begert, Innovationsmanager im „Kompetenzzentrum Leichtbau, Werkstoffe und Technologien“ bei EDAG hat den Beratungsauftrag von 3M verantwortet: „Die mikroskopisch kleinen Hohlkugeln aus stabilem Borosilikatglas können in einer Vielzahl von Bereichen zur Optimierung von Bauteilen und Produkten sowie zur Prozessoptimierung genutzt werden. In unserer durchgeführten Studie konnte EDAG gezielt Interieur-, Exterieur- und Motorraumanwendungen aufzeigen, in denen sich der Einsatz von 3M™ Glass Bubbles auch in Polypropylen (PP) als thermoplastischer Werkstoff bewährt. Durch Spritzgießversuche unter Serienbedingungen konnten wir gemeinsam mit 3M beweisen, dass sich diese Materialsubstitution positiv auf den Verarbeitungsprozess, die Zykluszeit und damit auch auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt.“

Erste Serienanwendungen befinden sich in ihrer Umsetzung. Auf der IAA zeigten EDAG und 3M eine Türverkleidung, gefertigt aus einem neuen Leichtbau-Compound, die unterstreicht, dass der neue Füllstoff des Innovationsunternehmens 3M, Kunststoffe nicht nur leichter macht, sondern gleichzeitig die technischen Anforderungen der Automobilhersteller und Zulieferer erfüllt.

„Die 3M™ Glass Bubbles sind bereits heute schon in jedem fünften Auto zu finden. Und damit der Anteil auch in Zukunft weiter steigt, arbeiten wir gemeinsam mit 3M an der Evaluierung von Glashohlkugeln für weitreichende Einsatzmöglichkeiten für Serien-Fahrzeuge.“

Weitere Informationen

Leichtbau bei EDAG