Leichtbau: Neues Dämpfungsmaterial ermöglicht Gewichtseinsparungen von mehreren Kilogramm

Leichtbau gewinnt in der Automobil-Serienproduktion mit strengeren gesetzlichen CO2-Vorgaben sowie der Elektrifizierung des Antriebs nochmals an Bedeutung. Dies führt zu neuen Herausforderungen bei der akustischen Dämpfung.

Leichtbau: Neues Dämpfungsmaterial ermöglicht Gewichtseinsparungen von mehreren Kilogramm

Bild: 3M

Die Gewichtsreduktion im Automobil soll nicht gleichzeitig den Komfort im Fahrzeuginneren beeinträchtigen. Aus Sicht der Akustik ist es jedoch nicht immer zielführend, Gewicht einzusparen. Schließlich trägt Masse dazu bei, unerwünschte Geräusche im Innenraum abzumildern. Die meisten Automobilhersteller konzentrieren sich auf den niederfrequenten Bereich (unter 1.000 Hz), in dem die Masse eine entscheidende Rolle bei der Geräuschreduzierung spielt. Dies gilt neben der Luftschalldämmung auch für die Körperschalldämpfung, beispielsweise von dünnen Leichtbaumaterialien wie Faserverbundwerkstoffen, gewichtsreduzierten Kunststoffen oder Aluminium.

Ein neues Dämpfungsmaterial kommt vom 3M_ Das neue 3M Engineered Damping Material 1000 Series ist speziell auf den niederfrequenten Bereich ausgelegt. Es basiert auf einer „Stand-off“-Konstruktion, bei der die Materialspannung in den wirkenden Dämpfungsschichten erhöht wird. Die technisch ausgereifte Konstruktion basiert auf leichten kinetischen Abstandshaltern (Pins), die eine sehr hohe Flexibilität im nicht aufgebrachten Zustand aufweisen und sich somit sowohl gewölbten als auch 2D-geformten Oberflächen anpassen. Durch die selbstklebende Rückseite lässt sich das Material manuell, halbautomatisch oder vollautomatisiert applizieren. Einmal verklebt, soll die Konstruktion inklusive der Abstandshalter eine exzellente Dämpfung ermöglichen. Dabei sind die Höhe der Pins sowie deren Abstand zueinander von entscheidender Bedeutung.

Leichtbau: Neues Dämpfungsmaterial ermöglicht Gewichtseinsparungen von mehreren Kilogramm

Aufwändige Tests und Modellrechnungen ergaben, wo und wie bei einem herkömmlichen „Stand-off“-Dämpfungsmaterial Gewicht reduziert werden kann, ohne die akustische Leistung zu beeinträchtigen. Praxisstudien belegen, wie effektiv das Dämpfungsmaterial funktioniert. Bei derselben Performance wie zum Beispiel mit Alu-Butyl sind bei der neuen Serie nur 50 Prozent der Materialfläche zu bestücken. Das bedeutet eine Gewichtsreduktion und gleichzeitig eine Materialersparnis. Auf Basis der Testreihen sind laut 3M abhängig von Fahrzeugtyp und der Anwendung Gewichtseinsparungen von bis zu 6 Kilogramm pro Fahrzeug möglich.

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