Композитная вставка в качестве структурного усиления для передних стоек

Трехмерная гибридная передняя стойка выступает вверх от панели коромысла автомобиля, вмещает дверные петли и удерживает лобовое стекло сбоку. Источник | LANXESS AG

Porsche (Штутгарт, Германия) 911 Cabriolet выпущенный в этом году, является первым автомобилем с легкой гибридной передней стойкой из металлокомпозитного материала, предназначенной для использования в кабриолетах и ​​родстерах.

Гибридный металлокомпозитный столб содержит вставку из высокопрочной стали, поддерживаемую с внутренней стороны формованной заготовкой из полиамида 6 LANXESS (Питтсбург, Пенсильвания, США) Tepex dynalite 102-RG600 (6) / 47% сплошной армированный волокном термопластический композит, а также ребристой структурой из полиамида 66, наполненного коротким стекловолокном Durethan AKV30H2.0. Эта структура соединяется трением со структурной пеной L-5235, разработанной L&L Products (Ромео, Мичиган, США). LANXESS заявляет, что их линия термопластичных композитных материалов Tepex особенно подходит для конструктивных элементов легковых автомобилей с их строгими требованиями безопасности.

Прочность и жесткость гибридной вставки гарантирует, что передняя стойка так же хорошо выдерживает опрокидывание, как и предыдущие конструкции с высокопрочными стальными трубами. Однако он легче на 5 килограммов. Снижение веса достигается в «тепличной» зоне транспортного средства, что позволяет снизить центр тяжести автомобиля и тем самым улучшить его динамику.

«Превосходные механические характеристики гибридной передней стойки демонстрируют, что гибридные вставки на основе стального листа, заготовок Tepex, полиамида 6 или полиамида 66 разновидностей Durethan в качестве материала для обратного впрыска, а также на структурной пене, такой как L-5235, также предлагают значительные преимущества. потенциал для использования в конструкции легкого кузова автомобиля. В частности, это относится к электромобилям, поскольку их тяжелые батареи придают им высокую ударную массу », - объясняет Хенрик Плаггенборг, глава Tepex Automotive бизнес-подразделения LANXESS High Performance Materials (HPM). «Снижение веса также расширяет ассортимент электромобилей, в которых используется эта технология».

Другие потенциальные области применения гибридных композитных элементов включают усиливающие поперечины и лонжероны, стойки B и C, несущие элементы аккумуляторной батареи или компоненты дверей, которые имеют решающее значение для безопасности.

Гибридные композитные элементы были разработаны и производятся L&L Products на своем предприятии в Страсбурге, Франция. Первый шаг в изготовлении усиливающих элементов заключается в формовании и формовании заготовок Tepex за одну операцию с использованием технологии гибридного формования. Полученный композитный компонент затем покрывается связующей системой на основе пены на основе эпоксидной смолы, которая расширяется под действием тепла. Деталь с покрытием устанавливается на корпус и проходит с ней процесс катодного покрытия погружением (KTL). Высокие температуры процесса KTL заставляют структурную пену расширяться и сцепляться с высокопрочной листовой сталью, которая также прикреплена к кожуху передней стойки, для создания усиливающей гибридной вставки. Этот последний этап осуществляется в полностью автоматизированном производственном процессе, разработанном Porsche и подвергающемся постоянному контролю качества.

Процесс разработки вставки и передней стойки был поддержан службой поддержки клиентов компании LANXESS HiAnt. «Услуги включали моделирование формования (драпировки) заготовок Tepex, моделирование заполнения для обратной закачки и расчет коробления. Мы также определили характеристики материалов, чтобы имитировать механическое поведение передней стойки, и предоставили эти цифры в Porsche », - говорит Жан-Мари Оливе, эксперт по разработке приложений в HPM.