Bodeneinbauleuchte aus Kunststoff als Metallersatz - Im Wendekreis des 5-Tonners

Hochleistungskunststoffe als Metallersatz werden in der Konstruktion immer beliebter – und sind in einigen Industrien wie der Automobilbranche inzwischen gar nicht mehr wegzudenken. Das liegt insbesondere an den enormen Einsparpotentialen in Sachen Kosten und Gewicht. Darüber hinaus ergeben die geringe Dichte, freie Formbarkeit und vielfältige Möglichkeiten zur individuellen Modifizierung der Eigenschaften von Kunststoffen im Vergleich zu Metallen zahlreiche Vorteile.

Mit einer besonderen Aufgabenstellung kam der international führende Spezialist für Architekturbeleuchtung – ERCO – auf die Barlog Gruppe zu. Die Gehäuse ihrer Bodeneinbauleuchten, die besondere Gebäude durch Beleuchtung von unten in Szene setzen, sollten verbessert und gleichzeitig möglichst die Herstellkosten gesenkt werden. Die Herausforderung für BARLOG: Ein Material mit extremer Festigkeit bei gleichzeitig hoher Zähigkeit, kombiniert mit anspruchsvollen Brandschutzeigenschaften – schließlich soll das Produkt elektrisch sicher sein und ein LKW mit fünf Tonnen Radlast auf der Leuchte wenden können, auch wenn das Gehäuse ungünstig, z. B. mit Kerbwirkung, belastet wird.

Ursprünglich bestand das Gehäuse aus Aluminium, das aufgrund seiner Korrosionsanfälligkeit oft in Kombination mit Einbaurahmen aus Edelstahl eingesetzt werden musste. Die Herstellung war dadurch nicht nur sehr aufwändig, sondern das Produkt auch entsprechend teuer. Bei der Neuauflage des Gehäuses wurde BARLOG beauftragt, in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden geeignete Materialien auszuwählen. Ergebnis der Auswahlmatrix mit optimaler Performance für die Anwendung war ein langglasfaserverstärktes, halogenfrei flammgeschütztes PPA-Blend aus dem Sortiment von EMS-Grivory. Das Material bietet

  • sehr hohe Steifigkeit und Festigkeit
  • sehr gute Kerbschlagzähigkeit
  • selbstverlöschende Eigenschaften (UL 94 V0)

und passt damit ideal in das Anforderungsprofil.

Die Verstärkung das Materials mit Langfasern erzeugt im Bauteil ein tragendes "Skelett" aus Glasfasern, das erheblich zur Steigerung der Zähigkeit beiträgt, ohne jedoch die bei einer Schlagzähmodifizierung sonst übliche Reduktion von Steifigkeit und Zähigkeit zu bewirken. Hinzu kommen Synergieeffekte beim Flammschutz, die ein besonders gutes Abschneiden des Produkts in Brandschutzprüfungen ermöglichen.  

Bei der Umsetzung der Kunststoffteile in die Serienproduktion unterstützte die BARLOG Anwendungstechnik in Form von Spritzgusssimulationen sowie Geometrie- und Prozessoptimierung. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Optimierung des Bauteils hinsichtlich Schwindung und Verzug.

Heute ist die Bodeneinbauleuchte erfolgreich im Einsatz: Das Kunststoffgehäuse ist sicher, korrosionsbeständig und so stabil, dass ihm ein Truck mit fünf Tonnen Radlast nichts anhaben kann. Und am Ende konnten dabei auch noch die Herstellkosten reduziert werden - eine klassische Win-win Situation.