Chemia i Biznes

W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Mogą Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej "Polityce prywatności Cookies"

Rozumiem i zgadzam się

Konfiguracja makiety

Innowacyjne zastosowanie poliamidu 6 w przemyśle motoryzacyjnym

2020-08-05

Koncern Lanxess poinformował o wykorzystaniu swojego wzmacnianego włóknem szklanym poliamidu 6 w ramach produkcji elementów do samochodów Ford Kuga.

Materiały termoplastyczne o dużej płynności są zazwyczaj nieco droższe niż porównywalne materiały standardowe. Zapewniają jednak korzyści w zakresie obróbki, kosztów produkcji i swobody projektowania, które sprawiają, że jest to opłacalne rozwiązanie. Dobrym przykładem jest zintegrowana rama wlotu powietrza produkowana w technologii łączącej tworzywa sztuczne i metal (technologia hybrydowa) do modelu Ford Kuga (pojazd typu SUV). Oprócz stalowych paneli w produkcji narażonego na duże obciążenia elementu konstrukcyjnego wykorzystuje się Durethan BKV30H2.0EF koncernu Lanxess, czyli wzmocniony włóknem szklanym poliamid 6 o dużej płynności.

– Nasz poliamid 6 o dużej płynności można poddawać obróbce przy niższych ciśnieniach wtrysku. Dlatego do produkcji hybrydowych ram wlotu powietrza mogą być wykorzystywane mniejsze wtryskarki o mniejszych siłach zwarcia. Ma to pozytywny wpływ na koszty eksploatacji maszyn i pozwala na większą elastyczność w zakresie wyboru wtryskarki i planowania produkcji – podkreśla Ulrich Dajek, ekspert w dziedzinie projektowania materiałów hybrydowych w Lanxess.

W ramie znajduje się aktywnie sterowana jednostka. Składa się z czterech ruchomych żaluzji, które zapewniają dopływ powietrza do układu chłodzenia silnika w zależności od zapotrzebowania. Rama zawiera metalowe wkładki wzmacniające po bokach i w górnej części, w której znajduje się narażony na duże obciążenia zatrzask klapy przedniej. Głównym zadaniem hybrydowej konstrukcji jest zapewnienie wsparcia dla układu chłodzenia i utrzymywanie go we właściwym położeniu. W ramie zintegrowane są również liczne funkcje dodatkowe, takie jak prowadnice, mocowania napędu regulacji i elementy mocujące. 

Inżynierom ds. rozwoju udało się zintegrować wszystkie te elementy, funkcje i powierzchnie styku w taki sposób, żeby spełnić wymagania funkcjonalne i wymagania związane z obciążeniami. Jednocześnie zadbali, żeby cały moduł przedni można było produkować w różnych, odpowiadających potrzebom danego regionu wersjach w ramach taniego, zautomatyzowanego i wydajnego procesu.

Poliamid 6 ma dwie główne zalety w porównaniu z materiałem alternatywnym, jakim jest polipropylen. Pierwszą z nich jest możliwość zastosowania bezpośrednich połączeń gwintowanych, które są tańszym rozwiązaniem niż stosowanie dodatkowych metalowych wkładek. Połączenia gwintowane zaprojektowane z użyciem poliamidu 6 są znacznie bardziej stabilne, mają dłuższą żywotność i są bardziej niezawodne niż w przypadku polipropylenu. Druga zaleta poliamidu polega na tym, że w przeciwieństwie do polipropylenu wytrzymuje obciążenia termiczne powstające podczas zamykania żaluzji.

Ze względu na dużą płynność poliamidu 6 możliwe jest projektowanie filigranowych elementów o cieńszych ściankach. Możliwe było zmniejszenie grubości ścianek o około 20% w strefach narażonych na mniejsze obciążenia. W porównaniu ze standardowym poliamidem 6 o tej samej zawartości włókna szklanego pozwoliło to na znaczne zmniejszenie masy. Ze względu na mniejsze ciśnienie napełniania inną zaletą materiału o dużej płynności jest możliwość produkowania elementów przy mniejszych naprężeniach, co do minimum ogranicza odkształcenia.

Specjaliści Ford i Lanxess ściśle ze sobą współpracowali podczas całego procesu opracowywania hybrydowej ramy, aż do momentu rozpoczęcia produkcji seryjnej. 

Lanxess zaoferował również swoje usługi techniczne HiAnt. W ramach jednego z kilku badań technicznych dokonano analizy topologii elementu, aby przedstawić sugestie dotyczące budowy i położenia wzmacniających żeber z poliamidu z uwzględnieniem stosownych scenariuszy obciążeń. Duże wyzwanie stano¬wiły również różne obliczenia i symulacje, takie jak analiza sztywności mocowania chłodnicy oraz stabilności dynamicznej, poziomu hałasu, drgań i innych uciążliwości w przypadku ramy. Przeprowadzono również symulacje dotyczące wytrzymałości na obciążenia obszaru zatrzasku wzmocnionego metalem (zatrzask klapy przedniej), jak również kilku scenariuszy obciążenia istotnych z punktu widzenia ubezpieczenia, takich jak testy obejmujące uderzenie w dolną część nogi w celu zapewnienia ochrony pieszych lub zachowanie się całego zespołu w przypadku drobnych kolizji, np. uderzenia podczas parkowania. Lanxess przeprowadził ponadto testy części prototypowej i seryjnej zgodnie ze specyfikacjami firmy Ford.

– Umieściliśmy na przykład cały zespół w komorze klimatycznej i pozwoliliśmy, by pokrył się lodem, a następnie sprawdziliśmy, czy żaluzje wlotu powietrza bez problemu się otwierają i zamykają – opowiada Ulrich Dajek.


tworzywa sztuczneLanxesspoliamidy

Podoba Ci się ten artykuł? Udostępnij!

Oddaj swój głos  

Ten artykuł nie został jeszcze oceniony.

Dodaj komentarz

Redakcja Portalu Chemia i Biznes zastrzega sobie prawo usuwania komentarzy obraźliwych dla innych osób, zawierających słowa wulgarne lub nie odnoszących się merytorycznie do tematu. Twój komentarz wyświetli się zaraz po tym, jak zostanie zatwierdzony przez moderatora. Dziękujemy i zapraszamy do dyskusji!


WięcejNajnowsze

Więcej aktualności





WięcejNajpopularniejsze

Więcej aktualności (192)



WięcejPolecane

Więcej aktualności (97)





WięcejSonda

Czy ceny energii mają wpływ na działalność Twojej firmy?

Zobacz wyniki

WięcejW obiektywie