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Audi ersetzt Stahl-Federn durch GFK-Federn

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Leichtbau im Automobilbereich hat viele Facetten. Eine davon zeigt jetzt Audi, denn der Ingolstädter Autobauer bringt neue, leichte Fahrwerks-Federn aus glasfaserverstärktem Kunststoff GFK auf den Markt. Zunächst soll mit den Federn aus GFK ein Modell der oberen Mittelklasse in Serie ausgestattet werden. Das verbessert die Ressourceneffizienz und die Fahrpräzision.

Federn aus GFK von AudiIngolstadt, 4. Juli 2014. Die GFK-Feder, die Audi gemeinsam mit einem italienischem Lieferanten entwickelt hat, unterscheidet sich schon optisch von einer Stahlfeder. Sie ist hellgrün gefärbt, ihr Faserstrang ist dicker als der Draht einer Stahlfeder, ihr Gesamtdurchmesser bei geringerer Windungsanzahl etwas größer.

Vor allem aber ist sie um gut 40 Prozent leichter: Während eine Stahlfeder für ein Modell der oberen Mittelklasse knapp 2,7 Kilogramm wiegt, beschränkt sich die GFK-Feder bei gleichen Eigenschaften auf zirka 1,6 Kilogramm. Gemeinsam senken die vier GFK-Federn das Gewicht folglich um etwa 4,4 Kilogramm – eine Verbesserung, die zur Hälfte den ungefederten Massen zugute kommt. „Mit den GFK-Federn sparen wir Gewicht an entscheidender Stelle im Fahrwerkssystem. Dadurch erhöhen wir zusätzlich die Fahrpräzision und verbessern den Schwingungskomfort“, sagt Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, Vorstand Technische Entwicklung der AUDI AG.

Lange, miteinander verdrillte Glasfasern

Als Kern der Feder dienen lange, miteinander verdrillte Glasfasern, die mit Epoxidharz durchtränkt werden. Um diese nur wenige Millimeter dicke „Seele“ wickelt eine Maschine weitere Fasern, abwechselnd in +45-Grad- und -45-Grad-Winkel zur Längsrichtung. Diese Zug- und Drucklagen stützen sich gegenseitig; so können sie die Spannungen, die auf das Bauteil einwirken, optimal aufnehmen. Im letzten Produk­tionsschritt härtet der Rohling in einem Ofen bei Temperaturen von über 100 Grad Celsius aus.

Die GFK-Federn lassen sich exakt auf ihre jeweiligen Aufgaben abstimmen, ihr Material bietet hervorragende Eigenschaften. Es ist frei von Korrosion, auch bei Steinschlag, und unempfindlich gegenüber Chemikalien wie Felgenreiniger. Und nicht zuletzt erfordert die Produktion sehr viel weniger Energie als die Fertigung von Stahlfedern.

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