Schwerpunkte

Hochwertiger Hightech-Werkstoff im Auto

Die Zukunft ist Glas-klar

14. Juni 2021, 08:30 Uhr   |  Autor: Mike Kunigonis, Redaktion: Irina Hübner

Die Zukunft ist Glas-klar
© FrameStockFootages | Shutterstock

Neben Funktionalität und Sicherheit spielt auch das Design des Fahrzeugs eine Schlüsselrolle beim Nutzerkomfort: Hochwertige Displays und ansprechende Oberflächen aus Glas können hierbei punkten. Bei der Gestaltung des Cockpits sind Designern mit dem Hightech-Werkstoff nahezu keine Grenzen gesetzt.

Heute haben Autofahrer andere Ansprüche an ein Fahrzeug als noch vor zehn Jahren. Sie wollen ein »intelligentes« Fahrzeug, das sich automatisch mit der Verkehrsinfrastruktur, dem Internet sowie Kommunikations- und Unterhaltungsservices vernetzt. Durch die zunehmende Vernetzung wird das Auto immer mehr zu einem Büro oder Wohnzimmer auf Rädern, anstatt nur als ein reines Transportmittel zu dienen.

Branchenexperten subsummieren die maßgeblichen Automotive-Trends unter dem Begriff CASE: Connectivity – Autonomy – Sharing/Subscription – Emobility. Im Bereich Connectivity sind schon viele Visionen zur Realität geworden. Autofahrer können heute über sprachgesteuerte Systeme Telefonate führen, E-Mails bearbeiten und Verkehrsinformationen abfragen. Die Passagiere wiederum haben die Möglichkeit, Videos, Musik und Spiele auf ihre mobilen Endgeräte oder auf Systeme mit Touchscreens zu streamen, die in das Fahrzeug integriert sind. Mit zunehmender Autonomie im Fahrzeug wird der Fahrer immer mehr zum Nutzer werden – mit deutlich mehr Möglichkeiten für Aktivitäten jenseits des Fahrens.

Trendmaterial Glas

Für die Hersteller von Fahrzeugen und deren Zulieferfirmen bedeuten die zunehmende Vernetzung und die zunehmende Automatisierung, dass sie die Schnittstelle zwischen Mensch und Auto umgestalten müssen. Das Armaturenbrett hat sich bereits in vielen Fahrzeugen zu einem digitalen Cockpit weiterentwickelt – teils mit hochwertigen berührungsempfindlichen Bildschirmen aus technischem Glas, die auf das Design des Innenraums abgestimmt sind. Die Nutzer erwarten, dass solche Displays denselben Komfort und die gleiche User Experience bieten wie ein Smartphone oder Tablet. Das lässt sich nur erreichen, wenn in einem Fahrzeug hochwertige Glaskomponenten zum Einsatz kommen.

Hierzu ist es für die Automobilindustrie durchaus sinnvoll, bestehende Lieferketten und Materialien aus dem Bereich Konsumelektronik zu nutzen. Allerdings müssen die Bildschirme in einem Auto noch widerstandsfähiger sein als die eines Smartphones – vor allem in Anbetracht der ungleich längeren Lebensdauer des Fahrzeugs.

Auch unterscheiden sich die Anforderungen an Glas im Fahrzeug durch die Prüfprozesse nach Industriestandard stark von denen für Mobilgeräte. Im Unterschied zum Smartphone-Display, das in erster Linie seine Stoßfestigkeit bei Stürzen nachweisen muss, müssen Glasabdeckungen im Auto im Falle eines Unfalls zwingend splittersicher sein. In speziellen Verfahren wie dem so genannten Headform Impact Test (HIT), bei dem ein Gegenstand in Form, Größe und Gewicht eines menschlichen Kopfes mit dem Armaturenbrett kollidiert, muss Automobilglas seine Tauglichkeit nachweisen. Lösungen wie das AutoGrade Corning Gorilla Glass wurden speziell entwickelt, um diese herausfordernden Industriestandards zu erfüllen und so die Sicherheit für die Passagiere zu steigern.

Hochkomplexe Formen bei Raumtemperatur

Zu den großen Herausforderungen für Automobildesigner gehört die Kombination der Glaselemente im Fahrzeug – also Bildschirme, digitale Anzeigen und Head-up-Displays – und der Innenausstattung zu einem insgesamt schlüssigen ästhetischen Gesamtkonzept auf höchstem Qualitätsniveau und ohne dabei die Industriestandards aus den Augen zu verlieren.

Eine anspruchsvolle Aufgabe, denn herkömmliche Scheibengläser lassen sich schwer und nur zu hohen Kosten formen. Bei der Herstellung wird das Glas in die Form »gegossen«, die das entsprechende Display aufweist. Alle weiteren Bearbeitungsschritte – etwa die chemische Verstärkung und das Coating – erfolgen erst im Nachhinein.

Doch das ist bei einem vorgeformten Glas komplizierter als bei einer planen Scheibe und führt zu einer höheren Ausschussquote. Schutzmethoden wie Kalk-Natronglas oder Anti-Splitter-Folien sind allerdings keine echte Alternative. Sie sind anfällig für Kratzer und können sich mit der Zeit abnutzen, was die Auflösung des Displays entscheidend verschlechtern kann. Da Displays kritische Sicherheitskomponenten sind, muss eine hinderungsfreie Ablesbarkeit jederzeit gewährleistet sein.

An dieser Stelle kommt die Kaltumformung ins Spiel. Mit diesem Prozess, wie er beispielsweise bei der patentierten ColdForm-Technologie von Corning zum Einsatz kommt, können Hersteller die Qualitäten von Glas voll ausnutzen und dennoch neue Dimensionen beim Design erschließen. Durch das Formen des Glases erst im letzten Schritt ermöglicht das Verfahren den vorherigen Produktionsprozess mit einem flachen Glas zu durchlaufen.

Dadurch lassen sich beispielsweise Antireflexions- und Anti-Glare-Beschichtungen und Beschriftungen einfacher und ohne Qualitätseinbußen aufbringen. Hinzu kommt eine höhere Effizienz bei der Produktion. Diese Faktoren schlagen sich in bis zu 40 Prozent geringeren Materialkosten nieder und führen zu bis zu 20 Prozent niedrigeren Systemkosten im Vergleich zu Teilen, die mit dem Heißformverfahren hergestellt werden. In Zeiten, in denen sich Automobilhersteller verstärkt designtechnisch von der Konkurrenz unterscheiden müssen, ist dies ein zentraler Punkt für OEMs.

Der Autor

Michael Kunigonis von Corning
© Corning

Michael Kunigonis von Corning

Michael (Mike) Kunigonis

ist seit 2000 bei der Corning. Als Vice President und Division General Manager Automotive Glass Solutions ist er aktuell verantwortlich für die gesamte Automotive-Glass-Sparte. Zuvor war er Business Director High Performance Displays, Corning Glass Technologies. Kunigonis absolvierte einen Master of Business Administration an der Kenan-Flagler Business School, University of California, einen Master in Engineer Management an der University of Missoury und einen Bachelor in Civil Enginering am Rensselaer Polytechnic Institute in Troy, New York.

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