Sensor mit Außenhaut aus Hytrel® trägt zu mehr Fußgängersicherheit von Kfz bei

Der zur MAGNA-Gruppe gehörende Systemlieferant Magna Electronics Europe, Sailauf, ist der Entwickler dieses neuartigen Sensors, der ein zentrales Bauteil der so genannten aktiven Motorhaube ist. Gründe für den Einsatz des gewählten Hytrel® Hochleistungstyps waren dessen vorteilhafte Eigenschaftskombination aus hoher Alterungsbeständigkeit und sehr gutem elastischen Verhalten bei Temperaturen von 85 °C bis –40 °C.

Der Sensor befindet sich zwischen dem vorderen Stoßfänger und dem Kühler und ist während seiner gesamten Lebensdauer Spritzwasser, Streusalzlösungen, Staub und starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. „Durch die Nähe zum Kühler und auf Grund von Sonneneinstrahlung kann die Einsatztemperatur auf bis zu 85 °C steigen, im Winter kann sie bis auf –40 °C sinken. Wir suchten nach einem Werkstoff, der zu jeder Zeit und unter allen Bedingungen die zuverlässige Funktion des Sensors ermöglicht. Hytrel® von DuPont erfüllte diese hohen Anforderungen. Der Kunststoff besitzt eine hohe Alterungsbeständigkeit, ist widerstandsfähig und behält auch bei tiefen Temperaturen die funktionsentscheidende Elastizität“, so Ralf Konnerth, Component Manager bei Magna Electronics Europe.

Auf Grund der Länge des Bauteils werden die beiden Hytrel® Bänder der Außenhaut im Kaskadenspritzguss hergestellt. Dabei ist die Einhaltung engster Fertigungstoleranzen wesentliche Voraussetzung für die zuverlässige Funktion des Sensors. Bei der Optimierung des Spritzgießprozesses und der Auslegung des Werkzeugs bekam Magna Electronics Europe Unterstützung von DuPont. Konnerth weiter: „Die technischen Experten von DuPont halfen uns mit eigenen Tests bei der Bestimmung der optimalen Spritzgießparameter und der Werkzeugauslegung. Darüber hinaus bekamen wir wertvolle Hinweise zur Montage des ‚Sensor-Innenlebens’ (ein Lichtwellenleiter eingebettet in PUR-Schaum), das mit den beiden Außenhaut-Hälften verklebt wird.“ Zur besseren Haftung des PUR-Schaums an Hytrel® werden die Kunststoff-Oberflächen vor dem Zusammenbau vorbehandelt.

Der Fußgängerschutzsensor von Magna Electronics Europe kommt derzeit im Jaguar XK und Citroën C6 zum Einsatz. Damit sind diese beiden Modelle der gehobenen Klasse die ersten Pkw auf dem Markt, die mit der Technik der ‚aktiven‘ Motorhaube ausgerüstet sind. Weitere Fahrzeugmodelle werden folgen.

Hintergrund: Funktionsprinzip ‚aktive‘ Motorhaube
Die sensorgesteuerte ‚aktive‘ Motorhaube gehört zu den aktuellsten Entwicklungen im Automobilbau, die zu einem verbesserten Fußgängerschutz beitragen sollen. Im Inneren des zwischen dem vorderen Stoßfänger und Kühler montierten Sensorbands befindet sich ein weicher PU-Schaum, in den ein Lichtwellenleiter (LWL) aus Polymethylmethacrylat (PMMA) eingebettet ist. Eine Leuchtdiode sendet Lichtimpulse in den LWL. Dieser Sender ist mit dem Empfänger auf der anderen Seite des Sensors synchronisiert. Der Empfänger registriert die ankommende Lichtmenge und vergleicht sie mit der gesendeten. Prallt nun ein Gegenstand auf den Sensor, erhöht sich die Dämpfung im LWL und die empfangene Lichtmenge ist kleiner als die eingebrachte. Aus dieser Differenz berechnet die an den Sensor angeschlossene Messelektronik die Kraft des Aufpralls. Aus dem Kraftverlauf in Relation zur Zeit wird nach einem in vielen Versuchen entwickelten Algorithmus auf das aufprallende Objekt geschlossen. Handelt es sich um einen Menschen, werden pyrotechnische Aktuatoren gezündet, die die Motorhaube in rund 40 ms um einige Zentimeter anheben. Dadurch vergrößert sich der Abstand des aufprallenden Körpers zu den harten Motorteilen, so dass mehr Energie abgebaut werden kann. Zudem wird der Winkel so verändert, dass der Fußgänger nicht mit dem Kopf auf der Windschutzscheibe aufschlägt. Dieser Mechanismus ist effektiv bis zu einer maximalen Geschwindigkeit von rund 45 km/h.

Magna Electronics Europe, ein hundertprozentiges Tochterunternehmen der MAGNA International, ist das Kompetenzzentrum innerhalb des MAGNA Konzerns sowohl für Fahrzeugsicherheit als auch für die Entwicklung kompletter Fahrzeugmodule. Hier werden, in einem der modernsten Entwicklungs- und Testzentren weltweit, modulare und funktionale Systeme entwickelt, simuliert und getestet. In den vergangenen zehn Jahren hat sich die Innovationsschmiede, vor allem im Bereich der passiven Fahrzeugsicherheit, den Ruf als zuverlässiger und flexibler Entwicklungspartner für alle namhaften europäischen Automobilhersteller erarbeitet.

DuPont Engineering Polymers produziert und vertreibt Crastin® PBT und Rynite® PET thermoplastische Polyester, Delrin® Polyacetale, Hytrel® thermoplastische Polyesterelastomere, DuPont™ ETPV technische thermoplastische Vulkanisate, Minlon® mineralgefüllte Polyamide, Thermx® PCT Polycyclohexylen-Dimethylterephthalat, Tynex® Filamente, Vespel® Teile und Profile, Zenite® LCP flüssigkristalline Kunststoffe, Zytel® Polyamide und Zytel® HTN Hochleistungspolyamide. Diese Produkte werden weltweit in der Luft- und Raumfahrt, im Gerätebau, in der Automobil- sowie der Elektrik- und Elektronik-Industrie, Gesundheitswesen, für Verbrauchsgüter, in der allgemeinen Industrie sowie für Sportartikel und viele andere Anwendungen eingesetzt.

DuPont ist ein wissenschaftlich orientiertes Produktions- und Dienstleistungs-Unternehmen. 1802 gegründet, setzt DuPont die Wissenschaften für nachhaltige Problemlösungen ein, die für Menschen allerorts das Leben besser, sicherer und gesünder machen. DuPont ist in über 70 Ländern aktiv und bietet eine breite Palette innovativer Produkte und Dienstleistungen für Branchen wie Landwirtschaft, Nahrungsmittel, Bauen und Wohnen sowie Transport.

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