Schraubenfedern aus Kunststoff

Der italienische Zulieferer Sogefi verkündet einen Durchbruch in der Fahrwerkstechnik: Kunststoff-Tragfedern sparen bis zu 70 Prozent Gewicht.

Der italienische Zulieferer Sogefi verkündet einen Durchbruch in der Fahrwerkstechnik: Das Unternehmen hat nach eigenen Angaben die ersten serientauglichen Schraubenfedern aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) entwickelt, die für die Fahrwerke in Pkw und leichten Nutzfahrzeugen bestimmt sind. Im Vergleich zu den heute gebräuchlichen Stahlteilen sollen sie um 40 bis 70 Prozent leichter sein. Außerdem bräuchten sie in der Herstellung nur einen Bruchteil der Energie.

Während Leichtbauwerkstoffe generell in der Fahrwerkstechnik schon breite Anwendung finden und auch Blattfedern längst aus Kunststoff bestehen, hat sich der klassische Konstruktionswerkstoff Stahl bislang aus einem Einsatzgebiet nicht verdrängen lassen: den Schraubenfedern. Trotz der Gewichtsreduzierungen in den vergangenen 20 Jahren hat dieses Material nach Ansicht von Sogefi jedoch seine physikalischen Grenzen erreicht. Außerdem ist die Herstellung von Stahlfedern aufwendig, weil sie wärmebehandelt, verdichtungsgestrahlt und lackiert werden müssen.

Erster Einsatz im Audi R8 E-tron

Die Neuvorstellung aus Italien, die in Zusammenarbeit mit Audi entstand, besteht hingegen aus einem Verbundstoff aus Glasfasern und Epoxidharz. Als Kern der Feder dienen lange, miteinander verdrillte Glasfasern, die mit Epoxidharz getränkt werden. Um diese „Seele“, die wenige Millimeter Durchmesser hat, wickelt eine Maschine weitere Fasern; diese Zug- und Drucklagen stützen sich gegenseitig.

Im nächsten Schritt wird der noch weiche und nasse Draht auf einen Metallkern aus einer niedrig schmelzenden Legierung gelegt, der die Negativform der künftigen Feder darstellt. In einem Ofen härtet das GFK-Material bei über 100 Grad Celsius aus, während die Form schmilzt. In diesem Verfahren entstehen derzeit die Prototypen. In der späteren Fertigung – zunächst in Pilotserie, dann in Großserie mit einer Million Einheiten im Jahr – wird der Prozess sehr viel effizienter und schneller ablaufen.

Das Debüt der neuen GFK-Federn wird laut Audi noch 2012 im elektrisch angetriebenen R8 E-tron stattfinden, 2013 soll der Einsatz in den Mittel- und Oberklassemodellen folgen.

Folgende Vorteile der GFK-Federn gibt Sogefi an:

• Durch ihr geringeres Gewicht wiegt ein Auto vier bis sechs Kilogramm weniger

• Keine Korrosion und daher längere Lebensdauer

• Gesteigerter Fahrkomfort und bessere Fahreigenschaften

• Geräuschreduzierung auf harten Oberflächen

• Keine Wärmebehandlung, geringerer Energieverbrauch und weniger Verfahrensschritte in der Fertigung

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