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Prototyp einer Bildschirmverkleidung aus Polycarbonat für Fahrzeuginnenräume löst Herausforderungen in der Polycarbonat-Fertigung

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Werkstoffe aus Polycarbonat bieten Designern und Autoherstellern eine große Gestaltungsfreiheit für nahtlos integrierte Bildschirme in Fahrzeugen. Polycarbonate weisen im Vergleich zu Glas, das bei einem Aufprall zerbrechen kann, zudem eine höhere Sicherheit bei Unfällen mit Kopfaufprall auf. Dennoch gibt es hinsichtlich Doppelbrechung, Ertragsrate und Qualität immer noch Raum für Verbesserungen. Wir möchten gemeinsam mit unseren Partnern aus der Wertschöpfungskette eine fortschrittliche Fertigungslösung für eine funktionsfähige Konsole und eine Seitenverkleidung zu Demonstrationszwecken entwickeln, bei denen diese Probleme gelöst werden.

Touchscreens in Fahrzeugen sind heute mehr als nur ein Bildschirm

Als Reaktion auf die wachsende Nachfrage nach digitalen Inhalten vergrößern Fahrzeughersteller die Bildschirme in ihren Fahrzeugen kontinuierlich. Und wenn das fahrerlose Fahrzeug in Zukunft von der Vision zur Realität geworden ist, wird der Bildschirm als wichtige Schnittstelle zwischen Fahrzeug und Insassen weiter an Bedeutung gewinnen. 

Es werden immer größere Touchscreens verbaut, die mit dem Dashboard für den Fahrer, der Mittelkonsole und der Seitenverkleidung der Beifahrerseite verschmelzen. Diese innovativ geformten und komplexen 3D-Formen sehen zwar beeindruckend einfach aus, sie sind in ihrem Design, ihrer Konstruktion und ihrer Fertigung jedoch hochkomplex.

Fertigungslösungen für komplexe Bildschirmverkleidungen in Fahrzeugen

Werkstoffe aus Polycarbonat (PC) sind als Alternative zu Glas in den Fahrzeugen der Zukunft als Lösung für Bildschirme die erste Wahl. Doch um die bisherigen Lösungen zu verdrängen, muss die PC-Fertigung effizienter werden. Doppelbrechung, Oberflächeneigenschaften, Bindungsqualität und Fertigungsertrag sind zentrale Bereiche, in denen es noch viele Hürden zu überwinden gilt. 

In Zusammenarbeit mit unseren Partnern aus der Wertschöpfungskette ist es uns gelungen, eine voll funktionsfähige Demoversion eines Bildschirms für die Fahrzeuginnenräume der Zukunft zu entwickeln und zu fertigen. Dabei wurden PC-Werkstoffe und fortschrittliche Fertigungsverfahren eingesetzt, die darauf ausgelegt sind, Lösungen für die Fertigungsprobleme von großen und komplexen 3D-Formen zu finden.

Werkstoffe, die Designfreiheit und Fertigungsqualität miteinander verbinden

Im Mittelpunkt der Werkstofflösung für die Verkleidung des Bildschirms steht unsere Produktfamilie Makrolon® Ai (Automobil-Interieur). Dieses Sortiment bietet ein hohes Maß an Designfreiheit, mit der Möglichkeit, Farbe und Transparenz anzupassen und viele Funktionen und Komponenten zu integrieren. Gleichzeitig weisen diese Werkstoffe eine hohe Stoßfestigkeit und eine ausgezeichnete optische Reinheit auf. Es ist uns gelungen, in der Fertigung von Charge zu Charge eine hohe Konsistenz und geringe Viskositätsschwankungen sowie einen hohen Fertigungsertrag zu erreichen.

Mehrere Gussverfahrenstechnologien um Werkstoff-Herausforderungen zu bewältigen

Die Technologielösung kombiniert mehrere Gussverfahren, von denen jedes eine Lösung für eine spezifische Herausforderung der Werkstoffe darstellt. Das Spritzprägeverfahren (Injection Compression Molding, ICM) ermöglichte das Formen eines sehr großen und dennoch dünnen Bildschirms mit geringer Doppelbrechung. Durch das Film Insert Molding (FIM) entsteht eine kratz- und abriebfeste Oberfläche, während durch ein neues 2-Shot-Molding-Verfahren (2K) Steifigkeit und die Integration von Montagefunktionen gewährleistet werden konnte. Dank der Kombination dieser drei Verfahren konnten die Fertigungsfehler erfolgreich reduziert, interne Spannungen verringert und der Fertigungsertrag verbessert werden.

Optische Klebstoffe schaffen eine dauerhaft hohe Verbindungsqualität zwischen der Bildschirmverkleidung und den berührungsempfindlichen Sensoren oder Bildschirmen

Gemeinsam mit unseren Partnern haben wir eine Reihe von optischen Klebstoffen geprüft, um die richtigen Mischungen und Verarbeitungsbedingungen zu finden, um die Feuchtigkeit zu minimieren und eine Blasenbildung zu vermeiden. 

Unsere 3D-formbare Spezialfolie Makrofol® verleiht der Bildschirmverkleidung eine hohe optische Qualität sowie eine ausgezeichnete Kratz-, Scheuer- und Witterungsbeständigkeit. Darüber hinaus arbeiten wir mit unseren Experten aus dem Bereich Folien an der Entwicklung von blendfreien, reflexionsarmen und leicht zu reinigenden Folienprodukten.

Anwendungs-Know-how vom Prototyp bis zur Fertigung

„Das Beeindruckendste an dieser futuristischen Bildschirmverkleidung ist, dass sie tatsächlich funktioniert – und die Tatsache, dass sie mit vorhandenen Fertigungsverfahren hergestellt wurde“, so Zheng Xin Ping, President, Nantong Guandong Mould&Plastic Co., Ltd. „Deshalb ist Covestro unser Partner für Polycarbonate, von der Prototypenentwicklung bis zur Vollfertigung.“

„Das Beeindruckendste an dieser futuristischen Bildschirmverkleidung ist, dass sie tatsächlich funktioniert – und die Tatsache, dass sie mit vorhandenen Fertigungsverfahren hergestellt wurde“, so Zheng Xin Ping, President, Nantong Guandong Mould&Plastic Co., Ltd. „Deshalb ist Covestro unser Partner für Polycarbonate, von der Prototypenentwicklung bis zur Vollfertigung.“

Zheng Xin Ping

President, Nantong Guandong Mould&Plastic Co., Ltd

  • Designfreiheit  Die Flexibilität, komplexe 3D-Formen ebenso wie individuelle Farben, Grafiken und Schnittmuster erzeugen zu können
  • Geringe innere Spannung und Doppelbrechung Kombinierte Spritzgießverfahren führen zu höheren Fertigungserträgen und weniger Defekten
  • Zusätzliche Vorteile dank der Spezialfolie Makrofol® Für leicht zu reinigende, blendfreie und reflexionsarme Oberflächen
  • Hohe Stoßfestigkeit Stabile, äußerst kratzfeste Oberfläche mit hoher optischer Reinheit und hervorragender Witterungsbeständigkeit

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