Композитный материал Lanxess Tepex легкий грузовой отсек роскошного седана

Компания Lanxess (Кельн, Германия) применила свои термопластические композитные материалы Tepex dynalite, армированные непрерывными волокнами, при изготовлении грузового отсека, установленного в роскошном седане Mercedes-Benz S-класса для размещения бортовой аккумуляторной батареи порошкового питания 48 В. Lanxess утверждает, что композитные компоненты могут выдерживать высокие механические нагрузки и примерно на 30% легче, чем сопоставимые компоненты из листового металла.

«В случае аварии аккумулятор не должен пробивать стену ниши или каким-либо образом повредить ее. Это обеспечивается высокой прочностью и жесткостью нашего композитного материала на тканевой основе », - говорит доктор Клаус Вонберг, эксперт по применению Tepex в Lanxess. «Композитная конструкция также обеспечивает герметичность грузового отсека, предотвращая проникновение и выход таких жидкостей, как вода и электролит аккумулятора».

Компонент безопасности изготавливается методом гибридного формования с использованием заготовки размером ~ 110 x 80 сантиметров, изготовленной на станке для гидрорезки. Заготовка изготовлена ​​из Tepex dynalite 102-RG600 (2) на основе полиамида 6 (PA6), армированного двумя слоями непрерывной ткани, армированной стекловолокном. Кроме того, Lanxess 'PA6 Durethan BKV60H2.0EFDUS060 используется в качестве материала для обратного впрыска для объединения застежек и усиления ребер. По словам Lanxess, шестьдесят процентов его массы составляют короткие стеклянные волокна, что также оптимизирует его прочность и жесткость для использования с материалом Tepex.

Формование (драпирование) заготовки затем выполняется штампом, что является очень сложным процессом, помимо прочего, по словам компании, из-за высоких коэффициентов вытяжки. Это связано с тем, что композитный материал не расширяется пластически, как листовой металл, а подвергается деформации в ответ на движение (драпирование) волокнистого материала, что означает, что композитный материал должен непрерывно подаваться извне во время процесса формования. Если движение слишком велико, волокна могут препятствовать процессу формования, в результате ломаются и влияют на остальную часть процесса.

Lanxess также использовала ряд виртуальных расчетных моделей, позволяющих компании точно моделировать процесс драпировки, в том числе определять оптимальную трехмерную геометрию резки заготовки и ее поведение при формовании, чтобы лучше прогнозировать и анализировать эффекты формовки и реагировать соответствующим образом.>

«Что касается грузового отсека, мы также определили, когда достигается критический угол сдвига ткани во время формования, где образуются складки и где волокна начинают рваться», - говорит Вонберг. «Наши расчеты и моделирование также помогли убедиться, что закругленные углы компонента выдерживают ожидаемые нагрузки». Также моделировалась локальная ориентация самих непрерывных волокон на участках компонентов с ярко выраженным 3D-контуром (например, в скругленных углах). Это предпосылка для точного прогнозирования механического поведения с точки зрения интегративного моделирования. «Все это является частью нашего предложения услуг под брендом HiAnt, с помощью которого мы поддержали экспертов по развитию наших клиентов в проектировании грузового отсека», - говорит Вонберг.

Заглядывая в будущее, Вонберг отмечает, что Lanxess также видит потенциал в электромобилях (электромобилях). «Что касается устройств безопасности, то полный корпус аккумуляторной системы или компоненты для отсека для хранения теперь доступны под« капотом », потому что наш легкий конструкционный материал намного легче металла и, таким образом, помогает расширить диапазон электромобилей», - заключает он.