Schiebedach-Rolloprofile von TKP: Modulare Leichtgewichte für mehr Wirtschaftlichkeit und Flexibilität

Wirtschaftlichkeit beginnt im Detail. Bei neuen Bauteillösungen im Automobilbau basiert sie unter anderem auf der Wahl der Werkstoffe sowie deren spezifischer Modifikation und einer Verarbeitungstechnologie, mit der sich schon während der Entwicklungsphase ein Vorsprung erreichen lässt. ArvinMeritor (ARM), der Dachspezialist aus Dietzenbach bei Frankfurt, treibt die Substituierung traditioneller Werkstoffe durch neue Kunststoffe daher seit Jahren voran.
Der Automobilzulieferer entwickelt eine Vielzahl komplexer Dachsysteme und -module, die der Hersteller dann ohne großen Aufwand in der Endfertigung einsetzen kann.
Zu seinen Zulieferern gehört seit dem ersten Entwicklungsauftrag 2003 die Technoform Kunststoffprofile GmbH (TKP), Lohfelden bei Kassel, Spezialist für die Entwicklung und Herstellung komplexer Extrusionsprofile für technische Anwendungen in der Industrie. Im Kundenauftrag entwickelte das nordhessische Unternehmen zuletzt Kunststoffprofile für seitengeführte Rollos, die unter anderem in den Modellen Audi Q 7 und A5 oder auch im VW Tiguan zum Einsatz kommen. Das Material: Glasfaser verstärktes Polyamid.

Der Status quo

Rolloführungen sind in der Regel integraler Bestandteil der Rahmenprofile aus Aluminium. Das hat zur Folge, dass man selbst bei kleinen Änderungen an einer der Komponenten das komplette Bauteil ändern muss. Ein geteilter – also modularer Aufbau reduziert den möglichen Änderungsaufwand deutlich. Darüber hinaus zeigen sich bei einteiligen Metall-Rahmenprofilen „Nebenwirkungen“, die man kaum ändern kann: Eine Geräuschwahrnehmung von Antriebs- und Bewegungsgeräuschen ist relativ deutlich, die Profile übertragen Körperschall ungedämpft. Die zunehmende geometrische Komplexität moderner Dachsysteme treibt den Aufwand für die Fertigung überproportional hoch. Gleichzeitig steigen die Anforderungen der Fahrzeughersteller an die Qualität der Liefereinheiten weiter an. Insgesamt eine Herausforderung, die es mit dem Entwicklungsauftrag an TKP zu lösen galt.

Hinzu kommt, dass mit zunehmender Modellvielfalt die Stückzahlen generell kleiner werden und folglich der Entwicklungsaufwand wächst. Auch bei komplexen Dachsystemen setzt man bei ARM daher verstärkt auf Module, die sich flexibel und leicht mit anderen Modulen verbinden lassen und zu unterschiedlichen Systemen kombiniert werden können.
Und: Auch Dachsysteme werden leichter. Anfang der 90er Jahre wog das Schiebedach des Audi 100 noch 20 kg, davon waren acht Kilogramm Stahl. Der A 6 kam bereits mit 12 kg Schiebedachgewicht aus, der Stahlanteil betrug lediglich drei Kilogramm. Noch ist die Entwicklung nicht an ihre Grenzen gestoßen.

Leistungsstarke Werkstoffe, wie sie TKP verarbeitet, eröffnen völlig neue Integrations- und Fertigungsmöglichkeiten, gewährleisten Flexibilität und Leichtigkeit. Zudem verfügen thermoplastische Kunststoffe wie glasfaserverstärktes Polyamid nicht nur über hervorragende Gleiteigenschaften, sondern erfüllen auch jene Anforderungen, die für den Einsatz in Rolloschienen unverzichtbar sind. Voraussetzung: der werkstoffgerechte Einsatz und ein entsprechendes Design.

Das Lastenheft

Die Anforderungen an die Entwicklung der neuen Rolloschienen von TKP waren denn auch bis ins Detail definiert:

• Entwicklungszeit: 14 Tage bis Mustererstellung in Serienqualität
• Das Material: glasfaserverstärktes Polyamid mit sehr guten Gleiteigenschaften
• Der Profilaufbau: modular und mit einer Schnittstelle für unterschiedliche Baugruppen verwendbar
• Enge Toleranzen von ± 0,05 mm, hohe Temperaturbeständigkeit, Zugfestigkeit
• Normen: entsprechend den Bestimmungen der Automobilindustrie – und anderes mehr.

Erfolg auf ganzer Linie

Bereits die erste Hürde nahm TKP ohne jede Schwierigkeit: Nach 14 Tagen lag das serienidentische Musterprofil vor. Bei ArvinMeritor wurde es einem vollständigen Freigabetest für die Verwendung im Fahrzeuginnenraum unterzogen und bestand sämtliche Prüfungen, inklusive der Labortests auf Emissionsverhalten und Brandschutz. In der Folge wurde die Freigabe für den Verbau in Prototypen der Fahrzeughersteller gegeben und unter realen Bedingungen in verschiedenen extremen Klimazonen getestet. Dabei zeigte sich, dass Detailänderungen an Anbauteilen und damit auch an der Profilgeometrie der Rollschiene erforderlich waren. Die Optimierung erfolgte innerhalb kürzester Zeit, die abschließenden Tests bestätigten das Serienkonzept.

ArvinMeritor profitiert von der gemeinsamen Entwicklung mit TKP auf vielfältige Weise im Gesamtprozess: Die neuen Rolloschienen sind modulfähig, und sie lassen sich auch bei größeren Bauteiländerungen sehr schnell und problemlos modifizieren. Der Werkstoff passt sich dem Rahmenprofil an, ohne dass aufwändiges Biegen nötig wäre.
Weil sowohl Fetten als auch Lackieren entfällt, wird die Prozesskette verdichtet und insgesamt optimiert. Hinzu kommen erhebliche Material- und Gewichtseinsparungen, die sich in der Kostenstruktur ebenso positiv bemerkbar machen.

ArvinMeritor schätzt die Technoform Kunststoffprofile GmbH als absolut verlässlichen Entwicklungspartner, mit dem sich Vorsprung im Wettbewerb und damit Zukunft entwickeln lässt: „Die Herausforderung, der wir uns mit Technoform stellen, sind immer kürzere Entwicklungszeiten bei immer höherer Komplexität der einzelnen Projekte.“ Bei ArvinMeritor weiß man, dass diese Herausforderungen insbesondere auf Basis der Materialkompetenz des Entwicklungspartners und dessen überaus präzisem und schnellen Herstellungsverfahrens zu bewältigen sind. Beide Partner setzen denn auch auf eine langfristige und fruchtbare Zusammenarbeit.

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