Hochfester Karosseriekleber hilft, das Fahrzeuggewicht zu reduzieren

2025-09-10

In der modernen Automobilindustrie ist Leichtbau zu einem entscheidenden Mittel geworden, um die Fahrzeugleistung zu verbessern, den Kraftstoffverbrauch zu senken und Umweltstandards einzuhalten. Mit der rasanten Entwicklung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, Hybridfahrzeugen und Hochleistungsfahrzeugen steigt die Nachfrage nach leichten Karosseriematerialien und -strukturen. Leichtbau bedeutet jedoch mehr als nur die Reduzierung der Stahldicke oder die Verwendung neuer Materialien wie Aluminiumlegierungen und Verbundwerkstoffe. Die Gewährleistung ausreichender Festigkeit und Sicherheit der Karosserie bei gleichzeitiger Gewichtsreduzierung ist für Automobilhersteller zu einer entscheidenden Herausforderung geworden. Vor diesem Hintergrund sind hochfeste Karosserieklebstoffe entstanden, die eine unverzichtbare Rolle bei der Leichtbauweise von Fahrzeugen spielen.

1. Hintergrund und Herausforderungen des Fahrzeugleichtbaus

Angesichts der globalen Energiekrise und zunehmend strengerer Umweltvorschriften ist Leichtbau zu einem unvermeidlichen Trend in der Branche geworden. Statistiken zeigen, dass jede Gewichtsreduzierung von 10 % die Kraftstoffeffizienz um etwa 6 bis 8 % verbessert. Leichtbau senkt nicht nur den Energieverbrauch, sondern verbessert auch das Fahrverhalten, die Beschleunigung und das Bremsverhalten und trägt gleichzeitig zur größeren Reichweite von Elektrofahrzeugen bei. Leichtbau bringt jedoch auch erhebliche Herausforderungen mit sich:

Unzureichende Materialstärke: Das Ausdünnen oder Ersetzen von herkömmlichem Stahl durch Leichtbaumaterialien wie Aluminium- und Magnesiumlegierungen kann zu einer verringerten Karosseriesteifigkeit und Crashsicherheit führen.

Komplexe Fügeprozesse: Leichtbauwerkstoffe bestehen oft aus unterschiedlichen Materialien, wie beispielsweise Stahl-Aluminium-Verbundwerkstoffen oder Kohlefaser-Verbundwerkstoffen. Daher können herkömmliche Schweißtechniken die Anforderungen an das Fügen unterschiedlicher Materialien nur schwer erfüllen.

Probleme mit der Langzeithaltbarkeit: Leichtfahrzeuge sind während des Betriebs anfällig für Vibrationen, Temperaturschwankungen und Korrosion, weshalb die Zuverlässigkeit von Material und Struktur von entscheidender Bedeutung ist.

Daher erfordert Leichtbau nicht nur neue Materialien, sondern auch fortschrittliche Verbindungstechnologien, um die Gesamtleistung des Fahrzeugs sicherzustellen.

2. Vorteile hochfester Karosserieklebstoffe

Hochfeste Karosserieklebstoffe sind Hochleistungsmaterialien, die speziell für die Verklebung von Fahrzeugstrukturen entwickelt wurden. Typischerweise handelt es sich dabei um Polyurethanklebstoffe, Epoxidklebstoffe und modifizierte Acrylatklebstoffe. Ihre Vorteile im Leichtbau spiegeln sich vor allem in folgenden Aspekten wider:

Starke Verbindung unterschiedlicher Materialien: Herkömmliche Schweißverfahren eignen sich in erster Linie zum Verbinden homogener Metalle. In Leichtbaukarosserien werden jedoch häufig Aluminium, Magnesium, Kohlefaser und Stahl kombiniert. Hochfeste Klebstoffe gewährleisten eine zuverlässige Verbindung zwischen unterschiedlichen Materialien und gewährleisten so die strukturelle Gesamtfestigkeit der Karosserie. Gleichzeitig wird eine Verschlechterung der Materialeigenschaften durch hohe Schweißtemperaturen verhindert.

Verteilt Spannungen und erhöht die Steifigkeit: Klebstoffe verteilen die Spannung gleichmäßig über die Verbindungsfläche und reduzieren so lokale Spannungskonzentrationen. Dies erhöht nicht nur die Gesamtsteifigkeit der Karosserie, sondern verbessert auch die Absorption von Kollisionsenergie und sorgt so für mehr Sicherheit für die Fahrzeuginsassen.

Reduziert das Fahrzeuggewicht: Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißkonstruktionen, die zur Gewährleistung der Festigkeit verstärkte Verbindungen erfordern, entfällt bei Klebeverbindungen die Notwendigkeit zusätzlicher Verstärkungen, was das Fahrzeuggewicht weiter reduziert. Insbesondere bei Verbundkarosseriestrukturen kann der Einsatz von Klebstoffen das Fahrzeuggewicht deutlich reduzieren.

Verbesserte Haltbarkeit und Abdichtung: Hochfeste Klebstoffe bieten von Natur aus hervorragende vibrations-, korrosions- und wasserdichte Abdichtungseigenschaften, verlängern die Lebensdauer des Fahrzeugs und senken die langfristigen Wartungskosten. Dies ist besonders wichtig für Fahrzeuge mit neuer Energie, da das Batteriefach und die wichtigsten Komponenten vor Feuchtigkeit, Staub und Korrosion geschützt werden müssen. 

3. Anwendungsszenarien hochfester Klebstoffe im Leichtbau

Karosseriestrukturverklebung: Hochfeste Klebstoffe werden häufig in wichtigen Bereichen wie Karosserierahmen, Seitenwänden und Fahrgestellverbindungen verwendet, insbesondere bei Strukturen aus unterschiedlichen Materialien, wie etwa der Verbindung zwischen Türen aus Aluminiumlegierung und Karosserierahmen aus Stahl.

Anwendungen für Verbundkarosserieteile: Karosserien aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) werden zunehmend in High-End-Fahrzeugen und Fahrzeugen mit alternativen Antrieben eingesetzt. Herkömmliche mechanische Befestigungsmethoden neigen dazu, Verbundwerkstoffe zu beschädigen. Hochfeste Klebstoffe hingegen gewährleisten eine hochfeste Verbindung zwischen Verbundwerkstoffen und Metallkomponenten und bieten gleichzeitig Vorteile beim Leichtbau.

Tür-, Dach- und Heckklappenmontage: Klebstoffe werden verwendet, um Karosserieteile wie Türen und Dächer zu befestigen. Sie verbessern die Abdichtung und Geräuschreduzierung, reduzieren Nietpunkte, verringern das Fahrzeuggewicht und verbessern das Gesamterscheinungsbild des Fahrzeugs.

Crash-Sicherheitsdesign: In den Sicherheitszonen für Frontalaufprall und Seitenaufprall verteilen mit der Metallstruktur verbundene Klebstoffe die Aufprallkräfte effektiv, verbessern die Effizienz der Kollisionsenergieabsorption des Fahrzeugs und erreichen ein Gleichgewicht zwischen Leichtbau und Sicherheit.

4. Überlegungen zur Auswahl und Anwendung hochfester Klebstoffe

Um die Vorteile hochfester Karosserieklebstoffe im Leichtbau voll auszuschöpfen, sollten Unternehmen bei der Auswahl und Anwendung folgende Punkte beachten:

Materialabstimmung: Wählen Sie den passenden Klebstofftyp basierend auf dem Strukturmaterial der Fahrzeugkarosserie. Beispielsweise eignen sich Epoxidklebstoffe für hochfeste, starre Verbindungen, während Polyurethanklebstoffe für flexible Verbindungen und Schwingungsdämpfung geeignet sind.

Kontrolle des Aushärtungsprozesses: Temperatur, Zeit und Druck der Klebstoffaushärtung wirken sich direkt auf die Klebeleistung aus. Unternehmen müssen die Aushärtungsbedingungen gemäß den Prozessanforderungen streng kontrollieren, um die Festigkeit und Haltbarkeit der Verbindung zu gewährleisten.

Oberflächenbehandlung: Die Sauberkeit und Rauheit der Oberfläche sowie die Behandlungsmethoden (wie Sandstrahlen und Auftragen einer Grundierung) haben einen erheblichen Einfluss auf die Klebeleistung des Klebstoffs und erfordern eine strenge Prozesskontrolle.

Umweltverträglichkeit des Klebstoffs: Der Klebstoff muss den langfristigen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs standhalten, einschließlich hohen und niedrigen Temperaturen, Feuchtigkeitsschwankungen und korrosiven Medien. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl die Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Alterungsbeständigkeit.

Sicherheit und Umweltverträglichkeit: Der Automobilbau stellt strenge Umweltanforderungen an die verwendeten Materialien. Ausgewählte Klebstoffe müssen den Standards und Umweltvorschriften der Automobilindustrie entsprechen, um schädliche flüchtige Emissionen zu reduzieren. Hochfeste Karosserieklebstoffe bieten nicht nur zuverlässige technische Unterstützung für den Leichtbau von Fahrzeugen, sondern fördern auch die Entwicklung von Karosserien aus heterogenen Materialien, Verbundwerkstoffen und Fahrzeugen mit alternativen Antrieben. Durch wissenschaftliche Auswahl und sachgerechte Anwendung können Klebstoffe die strukturelle Festigkeit von Fahrzeugen deutlich erhöhen, das Gewicht reduzieren, die Haltbarkeit verbessern und die Crashsicherheit erhöhen. Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung von Materialtechnologie und Herstellungsprozessen werden hochfeste Karosserieklebstoffe in Zukunft eine noch wichtigere Rolle beim Fahrzeugleichtbau spielen und die nachhaltige Entwicklung der Automobilindustrie nachhaltig unterstützen.

Als professioneller Anbieter von Karosserieklebstoffen für die Automobilindustrie hat sich Polyton der Bereitstellung leistungsstarker Lösungen für den Fahrzeugleichtbau verschrieben. Mithilfe seiner proprietären Karosserieklebstoffe und seines umfassenden technischen Supportsystems erreicht Polyton hochfeste Verbindungen heterogener Materialien, verbessert die Karosseriesteifigkeit und -sicherheit und reduziert gleichzeitig das Fahrzeuggewicht. Die Produkte von Polyton finden breite Anwendung in Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, Verbundkarosserien und im konventionellen Fahrzeugbau. Sie bieten Kunden zuverlässige, umweltfreundliche und effiziente Klebelösungen und unterstützen die Automobilindustrie bei der Erreichung ihrer Ziele im Bereich Leichtbau und nachhaltige Entwicklung.