Kompozyty wzmacniane włóknem ciągłym w Mercedesie

• Strona główna
• Artykuły
• Kompozyty wzmacniane włóknem ciągłym w Mercedesie

2017-03-16

Dzięki zastosowaniu termoplastycznych materiałów kompozytowych wzmacnianych włóknami ciągłymi można zaprojektować części strukturalne o dużej powierzchni w taki sposób, aby miały bardzo cienkie ścianki i niską wagę. Takie części mogę spełniać wiele różnych funkcji, tak jak pokazuje to nowy modułowy stelaż o grubości zaledwie jednego milimetra, przeznaczony do kabrioletu Mercedes-Benz klasy S. Część ta jest wyposażona w różnorodne kontrolery. Stelaż jest wytwarzany w procesie hybrydowego formowania wtryskowego z półproduktu Tepex dynalite 102 RG600(2)/47%, czyli kompozytu poliamidu 6 wzmocnionego ciągłymi włóknami. W rezultacie otrzymywany jest komponent, który waży ok. 50% mniej niż jego aluminiowy poprzednik. Ponadto niska masa i integracja różnych funkcji ułatwiają montaż, co przekłada się na dodatkowe oszczędności.

- Modułowy stelaż mierzy 0,5 x 0,5 m i jest montowany pod bagażnikiem. Został opracowany przez Mercedes-Benz Cars Development wraz z kilkoma partnerami. Koncern Lanxess opracował koncepcję mechanicznej konstrukcji tej części i sprawdził różne scenariusze obciążenia. Producent modułowego stelaża, Pöppelmann Kunststofftechnik był odpowiedzialny za rozwiązania z zakresu inżynierii szczegółowej, takie jak integracja funkcji, opracowanie w pełni automatycznego, jednoetapowego procesu hybrydowego formowania wtryskowego oraz pozyskanie zatwierdzeń dla części. Forma została wykonana przez Georg Kaufmann Formenbau AG – opowiada Julian Haspel, kierownik ds. kluczowych klientów w koncernie Lanxess. – Stelaż mógłby zostać wyprodukowany w ramach prostego procesu formowania wtryskowego. Ze względu jednak na dużą powierzchnię, musiałby mieć grubsze ścianki, aby ciśnienie wtryskiwania było odpowiednio niskie. Chociaż i tak osiągnięto by znaczne zmniejszenie wagi w porównaniu do części wykonanej z aluminium, to jednak istniała możliwość uzyskania jeszcze lepszego wyniku. W związku z tym do produkcji jeszcze lżejszej części zdecydowano się na wykorzystanie procesu hybrydowego formowania wtryskowego. Konieczne są do tego preformy z materiału Tepex dynalite, które są podgrzewane, uplastyczniane i formowane w ramach jednoetapowego procesu, a następnie obtryskiwane materiałem Durethan BKV 30 H2.0, czyli poliamidem 6 wzmocnionym włóknami szklanymi, produkowanym przez koncern Lanxess. Pomimo jej rozmiaru gorącą i miękką preformę można przenosić w sposób bezpieczny i w  odpowiedni sposób umieścić ją w formie. Zapewnia to stabilny proces produkcji – dodaje Julian Haspel, kierownik ds. kluczowych klientów w koncernie Lanxess.

Po udanym zakończeniu tego projektu Lanxess pracuje obecnie z innymi dostawcami komponentów i producentami samochodów nad realizacją dodatkowych stelaży modułowych o dużej powierzchni, wytwarzanych z materiałów kompozytowych. Dzięki jego wysokiej sztywności, wytrzymałości i dobrym właściwościom w zakresie drapowania, najprawdopodobniej będzie można wykorzystać materiał Tepex do produkcji uchwytów mocujących, które mają skomplikowany kształt ze względu na ograniczoną przestrzeń przeznaczoną na instalację. W tym kontekście, części wykonane w całości z tworzyw sztucznych zapewniają dodatkową przewagę w postaci dobrych właściwości tłumienia (właściwości NVH, czyli dotyczące hałasu, drgań i innych uciążliwych czynników).

Lanxessprzemysł motoryzacyjnykompozyty