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Fallstudie

Vom Black-Panel zur beleuchteten Anzeigeeinheit: Motorhaube aus Makrolon® AG

Der Toyota LQ ist ein futuristisch anmutendes Konzeptfahrzeug, das Elektroantrieb mit intelligentem autonomen Fahren vereint. Toyota entschied sich für das widerstandsfähige Makrolon® AG (Automotive Glazing) als Material für eine transparente und leichte Motorhaube, die ihr Erscheinungsbild von einem nahtlosen Black-Panel zu einer vielfältigen Anzeigeeinheit wechseln kann, was für den Toyota LQ optional angeboten wird. Mit dem Material Makrolon® AG bietet Covestro seinen Kunden maßgeschneiderte Lösungen für das Automobil-Exterieur.
Task

Motorhaube, die sich in eine Anzeigeeinheit verwandelt

Unsere Liebe zum Auto ist stärker denn je, deshalb wird die Zukunft des Fahrens autonom und elektrisch und vom Sharing geprägt sein. Der Toyota LQ ist ein Konzeptfahrzeug mit Elektroantrieb, das eine Reichweite von ca. 300 Kilometern und Platz für vier Fahrgäste bietet. Dieses innovative Modell zeichnet sich durch ein schlankes Karosseriedesign aus, das dank seiner Verkleidung eine intensivere Kommunikation zwischen dem Fahrer, dem Auto und seinem Exterieur fördert. 

Da der Unterschied zwischen Verglasung und Exterieur-Verkleidung zu verschwimmen beginnt, bestand Toyotas Ziel darin, ein nahtloses, glasähnliches, transparentes Karosserieteil zu entwickeln, das bei Tageslicht schwarz erscheint und gleichzeitig die Signaturbeleuchtung und eine Anzeigeeinheit unter der Verkleidung verbirgt. Wie alle Exterieurteile im Auto musste auch transparente Motorhaube resistent gegen Verkratzen, Stöße, UV-Licht, bestimmte Chemikalien sowie Korrosion sein.

Polycarbonate wie Makrolon® AG und Makrolon® AG ST waren eine logische Wahl für Auto-Teile, die ein attraktives Exterieur-Design mit Schlagfestigkeit und Transparenz sowie einer Freiformverglasung für Oberflächenbeleuchtung, Anzeigeeinheiten oder Sensoren kombinieren müssen, dies alles jedoch ohne das zusätzliche Gewicht und die Sprödigkeit von Glas. Für leichte Elektromodelle bietet Makrolon® AG passende Lösungen für das Exterieur-Design.

Challenge

Karosserieteile mit Verglasung für hohe Sichtbarkeit und Kontrast oder vollständige Unsichtbarkeit

Im autonomen Fahrmodus kann das Toyota LQ-Modell über seine Verkleidung direkt mit Fußgängern kommunizieren, indem es eine Nachricht im Bereich der Motorhaube anzeigt. Die größte Herausforderung bestand darin, ein glasartiges Exterieur-Karosserieteil zu entwickeln, das die rückseitige Anzeigeeinheit vollständig verdeckt, wenn es ausgeschaltet ist, und selbst bei hellem Tageslicht schwarz erscheint, aber gleichzeitig eine hohe Sichtbarkeit und einen hohen Kontrast für die Displayanzeige unter der Polycarbonatabdeckung gewährleistet, wenn diese eingeschaltet ist. 

Gleichzeitig wurde als Lösung für die Exterieur-Verglasung aus Polycarbonat eine neutrale Farbdichte gefordert, die die Farbe des darunter liegenden durchgelassenen Lichts nicht verändert, unabhängig von der Plattendicke. 

Parallel dazu musste das glasähnliche Karosserieteil der Verkleidung nachhaltig leicht, schlagfest und farbecht gegenüber den äußeren Witterungsverhältnissen sein. All diese Herausforderungen mussten gelöst werden, um das Ziel von Toyota zu erreichen: die Entwicklung eines LQ-Konzeptfahrzeugs mit einem voll funktionsfähigen Exterieur und funktionierenden Teilen.

Mit seiner hohen Transmission für Nahinfrarotlicht kann Makrolon® AG ST für Black-Panel-LiDAR-Abdeckungen verwendet werden.
Maßgeschneiderter Einsatz: LiDAR-Sensorabdeckung
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Solution

Das Karosserieteil aus Makrolon® AG Polycarbonat wird zur Anzeigeeinheit.

Das transparente Bauteil aus Makrolon® AG ermöglicht eine glasähnliche Motorhaube, die bei Bedarf Informationen für Fußgänger anzeigen kann und selbst bei hellem Tageslicht bei Nichtbenutzung der Anzeigeeinheit der Motorhaube komplett schwarz erscheint. Diese Vielseitigkeit im Exterieur-Design wird ein Markenzeichen der E-Auto-Modelle sein. 

Mehr als 20 Jahre Erfahrung im Bereich Polycarbonat-Glazing flossen in die Entwicklung dieser funktionalen Exterieur-Lösung für den Toyota LQ ein. Die Farbeigenschaften wurden so gewählt, dass eine neutrale Farbdichte und ein ästhetisches schwarzes Erscheinungsbild gewährleistet sind. 
Parallel dazu wurden Tonungsregler aktiviert, um die Sättigung der darunter liegenden Beschilderung genau wiederzugeben und die Farbverschiebungen zu unterdrücken.

Die Compoundierung der Abdeckung wurde so abgestimmt, dass eine widerstandsfähige, nahtlose Oberfläche und ein Karosserieteil mit sehr hoher Harzreinheit entstehen. Darüber hinaus setzt die Makrolon® AG ausgewählte Additive ein, um lichtechte Farben zu liefern und die Lackhaftung unter Einsatz eigener patentierter Verfahren zu optimieren. Das Endergebnis ist ein schlagfestes und hitzebeständiges, leichtes und transparentes Karosserieteil aus Polycarbonat, welches das Exterieur-Design des Modells aufwertet und gleichzeitig die Kommunikation des Toyota LQ mit den Menschen um ihn herum unterstützt.

Es ist das erste Mal, dass Toyota sich für Polycarbonate von Covestro entschieden hat. Wir freuen uns, dass unser zähes, leichtes und transparentes Makrolon® AG die Anforderungen des OEMs für die Karosserieteile erfüllen konnte. Wir freuen uns auf eine weitere enge Zusammenarbeit im Bereich des vernetzten, autonomen Fahrens.

Fumihiro Togashi

Toyota Strategic Account Manager, Covestro

Wesentliche Vorteile

  • Transformativ:  Makrolon® AG unterstützt die Fähigkeit, von intransparent auf vollständig transparent umzuschalten.
  • Leicht: Transparentes Polycarbonat bietet die Klarheit von Glas, reduziert aber das Teilegewicht um ca. 40 %.
  • Nahtlos: Die glasähnliche Oberfläche verleiht beschichteten Makrolon® AG Polycarbonat-Platten einen Premiumlook.
  • Stoßfest: Beschichtete Kunststoffteile aus Polycarbonat bieten eine hohe Schlagfestigkeit gegen Steinschlag.
  • Sicherer: Die Sichtbarkeit der Anzeigeeinheit kann die Fußgängersicherheit um autonome Fahrzeuge herum verbessern.

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