Tepex усиливает демонстратор подголовника детского сиденья

Термопластические композитные материалы Tepex, армированные непрерывным волокном, от LANXESS (Питтсбург, Пенсильвания, США) показали потенциал для множества автомобильных применений, таких как CW недавно охватил поддержку гибридной автомобильной передней стойки из металлокомпозитного материала, каркаса заднего автомобильного сиденья и демонстрационного подлокотника на центральной консоли. Недавнее исследование компании добавило в список облегченные конструкции структурных элементов безопасности.

LANXESS недавно разработал подголовник для детского сиденья в качестве демонстратора технологий, чтобы продемонстрировать возможности материалов на этом рынке. Компонент производится методом литья под давлением из вспененного композита (PCIM).

«Вставка из Tepex может снизить вес подголовника до 30% по сравнению с серийно выпускаемым вариантом компонентов, а также со сравнительно хорошими характеристиками при столкновении. Это также упрощает производственный процесс », - говорит доктор Клаус Вонберг из группы Tepex Automotive в LANXESS. Tepex разрабатывается и производится дочерней компанией LANXESS Bond-Laminates GmbH (Брилон, Германия).

Демонстрационный образец является результатом транснационального исследовательского проекта, финансируемого Федеральным министерством экономики и энергетики Германии в рамках Центральной инновационной программы для малых и средних предприятий (МСП) (немецкое сокращение:ZIM). В этой программе участвуют кафедра легких конструкций и технологии полимеров (SLK) Технологического университета Хемница, компания Polycomb GmbH (Ауэнгрунд, Германия) и производитель детских кресел Avionaut (Шарлейка, Польша).

Для подголовника партнеры по проекту разработали альтернативный производственный процесс на основе PCIM. Чтобы усилить подголовник в отдельных местах и ​​уменьшить вес, использовали индивидуальную вставку из Tepex dynalite 104-FG290 (4) / 47%. Это композитный материал на основе полипропилена, усиленный двумя слоями ровницы из непрерывного стекловолокна. Вставка формируется за одну технологическую операцию с использованием инструмента для литья под давлением с поворотной пластиной и обратно впрыскивается армированным коротким стекловолокном полипропиленовым компаундом для объединения опорной конструкции для подголовника и спинки. Затем предварительно изготовленную вставку вспенивают во втором инструменте с использованием пенопласта на основе вспененного полипропилена (EPP).

По данным LANXESS, эталонный подголовник в настоящее время производится серийно с использованием нескольких отдельных компонентов. Несущая конструкция изготовлена ​​из полипропилена, армированного длинным стекловолокном. Он собирается из отдельно вспененного компонента из EPP с использованием четырех несущих штифтов из полипропилена.

«Новый, высокоинтегрированный производственный процесс не только более энергоэффективен, чем предыдущая процедура, но и приводит непосредственно к получению готового компонента. Это сокращает общее количество деталей с шести до одной, что также снижает производственные затраты с точки зрения логистики и требуемых затрат на оборудование », - говорит Норберт Шрамм, научный сотрудник Технологического университета Хемница и руководитель проекта ZIM. P>

Снижение веса текущей версии компонента подголовника из стекловолокна составляет примерно 26%, хотя участники проекта отмечают потенциал большего. По словам Шрамма, «если армирование на основе углеродных волокон используется в композитном полуфабрикате и в материале для литья под давлением, в результате получается сборка, которая почти на 30% легче».

Для проекта SLK выбрал материалы, проанализировал адгезию композита, спроектировал конструкцию и провел оптимизацию топологии. Компания Polycomb руководила разработкой и реализацией дизайна демонстратора, производством прототипов и оптимизацией концепции системы. Avionaut проанализировал области передачи усилия, разработал конструкцию и исследовал поведение подголовника и всего сиденья при столкновении, например, при реалистичных испытаниях на столкновение. LANXESS помогал партнерам по проекту выбрать материалы, а также помогал в таких задачах, как разработка процесса гибридного формования.

LANXESS видит потенциал для Tepex и нового процесса в производстве детских колясок, спинок и подлокотников, а также каркасов сидений для новых сложных концепций сидений в автономных автомобилях или для комфортных сидений для маршрутных автобусов, VIP-автобусов, семейных автобусов и электромобилей.