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熱塑性復(fù)材助力實現(xiàn)輕量化、節(jié)能減排

時間:2020-05-26 05:22 閱讀:1453 來源:互聯(lián)網(wǎng)

????????Tepex是特殊化學(xué)品公司朗盛旗下的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料系列,可用于針對乘用車結(jié)構(gòu)部件設(shè)計的輕量化應(yīng)用。

????????通常情況下,這些應(yīng)用需要在碰撞中滿足一系列極為嚴(yán)格的要求。例如,Tepex可用于制作針對保時捷3D混合設(shè)計的輕量化A柱,主要用于敞篷車、敞篷跑車等汽車,并已首次應(yīng)用于保時捷911軟頂敞篷車。

????????此類A柱中包含由高強(qiáng)度鋼制成的嵌件,該嵌件的內(nèi)部支撐物為由聚酰胺-6基TEPEX Dynalite 102-RG600(2)/47%制成的成型坯料及由Durethan AKV30H2.0制成的加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu),其中Durethan AKV30H2.0的主要原料是聚酰胺66和短玻璃纖維。

????????整個混合型嵌件與L&L Products開發(fā)的L-5235結(jié)構(gòu)泡沫進(jìn)行摩擦粘合,其強(qiáng)度和剛度可確保A柱擁有與原有高強(qiáng)度鋼管設(shè)計同等的抗側(cè)翻能力,同時重量減輕了約五千克。此舉可降低車輛重心,從而改善車輛的動態(tài)性能,助力節(jié)能減排。

????????結(jié)構(gòu)性輕量化車身設(shè)計蘊(yùn)藏?zé)o限潛力

????????“此混合型A柱出色的機(jī)械性能證明,以鋼板、Tepex坯料、Durethan聚酰胺6或聚酰胺66改性料作為后注射成型材料,并基于L-5235等結(jié)構(gòu)泡沫的混合型嵌件可為車身結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計提供巨大的性能潛力。這種材料尤其適用于電動汽車,因為笨重的電池導(dǎo)致它們具有較高的沖擊質(zhì)量,而重量的減輕使得該工藝可應(yīng)用于更多電動汽車?!崩适⒏咝阅懿牧蠘I(yè)務(wù)部(HPM)TEPEX汽車主管Henrik Plaggenborg解釋道。

????????這一混合型復(fù)合材料元件的其他潛在應(yīng)用還包括強(qiáng)化橫梁縱梁、B柱C柱、承重電池部件或車門部件等對汽車安全至關(guān)重要的部件。

????????一步法后注射成型工藝

????????這些混合型復(fù)合材料元件由美國L&L Products公司在法國阿爾薩斯地區(qū)斯特拉斯堡的工廠進(jìn)行開發(fā)和制造。L&L Products致力于在靜密封、聲學(xué)、減振、結(jié)構(gòu)增強(qiáng)和復(fù)合材料組件等領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新并因此享有盛譽(yù)。

????????制造增強(qiáng)元件的第一步是借助混合成型技術(shù)對Tepex坯料進(jìn)行一步成型。隨后,基于環(huán)氧樹脂的泡沫粘合系統(tǒng)受熱膨脹,包覆于成型后的復(fù)合部件。

????????包覆完成后,部件直接安裝于車身,兩者同時通過陰極浸涂(KTL)工藝進(jìn)行加工。KTL工藝產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致結(jié)構(gòu)泡沫膨脹并與固定在A柱外殼上的高強(qiáng)度鋼板粘合,進(jìn)而生產(chǎn)出混合型增強(qiáng)嵌件。最后,該部件將進(jìn)入保時捷開發(fā)的全自動化制造流程,接受持續(xù)的質(zhì)量檢驗。

????????助力零件設(shè)計

????????作為其HiAnt客戶服務(wù)的一部分,朗盛在開發(fā)混合嵌件和A柱的過程中為保時捷與L&L Products提供了全面支持?!拔覀兲峁┝四MTepex坯料(垂懸)成型、模擬后注射工藝的填充、計算翹曲等服務(wù)。我們還確定了材料特性來模擬A柱的機(jī)械性能,并將這些數(shù)據(jù)提供給保時捷?!盚PM應(yīng)用開發(fā)專家Marie Olivé表示。

????????首款全塑料制動踏板

????????此外,Tepex dynalite已被用于批量生產(chǎn)保時捷的另一個關(guān)鍵安全部件——制動踏板。借助混合成型工藝,這一材料已集成于保時捷918 Spyder、保時捷Macan和保時捷Panamera NF等車型。

????????作為首款批量生產(chǎn)的全塑料制動踏板,該部件榮獲了由塑料工程師學(xué)會(SPE)中歐分部舉辦的“2016年汽車創(chuàng)新獎”車身內(nèi)飾類一等獎。

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