Porsche Taycan Introduz Primeiro Pedal de Freio Totalmente Plástico, Reduzindo Peso em 50%

O Porsche Taycan é o primeiro carro esportivo elétrico de produção a apresentar um pedal de freio totalmente plástico. Construído com estrutura compósita, o componente é 50% mais leve que sua contraparte de aço, aumentando eficiência e dirigibilidade.

Em parceria com a Lanxess High Performance Materials (escritório EUA, Pittsburgh, PA), o pedal foi fabricado pela BOGE Elastmetall (escritório EUA, Novi, MI), líder global em tecnologia de vibração e aplicações de plásticos automotivos.

“O componente estrutural atende aos exigentes requisitos de carga graças à construção de camadas de fibra sob medida de um inserto Tepex nylon 6 e reforço adicional de fita local”, explica Klaus Vonberg, especialista em design leve do Grupo Automotivo Tepex da HPM. “Extensa automação nos permite produzir esta peça geometricamente complexa e crítica para segurança de forma eficiente e em escala.”

O produto semi-acabado Tepex Dynalite é uma matriz termoplástica reforçada com tecido de fibra de vidro contínua. Para o pedal do Taycan, a matriz é nylon 6, incorporando camadas de fibra unidirecional e camadas de tecido orientadas a 45° nas duas superfícies externas. Essas camadas internas entregam a resistência à tração e flexão necessárias para um componente crítico de segurança.

Fitas — tiras plásticas finas incorporando rovings de fibra contínua de alta resistência em matriz termoplástica — reforçam o lado inferior do pedal. Como as fitas e o inserto Tepex compartilham matrizes compatíveis, podem ser soldadas a laser diretamente no inserto. Isso produz laminados sob medida que seguem caminhos de carga precisamente e atendem às demandas mecânicas do componente. As camadas externas a 45°, combinadas com as fitas soldadas a laser, fornecem resistência torsional excepcional.

Daniel Häffelin do Centro de Inovação da BOGE Elastmetall nota: “A estrutura personalizada de camadas de fibra e a integração de folhas orgânicas e fitas nos permitiram reduzir ainda mais o peso do pedal mantendo o alto desempenho mecânico requerido para uma peça crítica de segurança.” Quatro designs distintos de pedal de freio totalmente plástico estão agora em produção em massa, cada um otimizado para diferentes direções torsionais.

A manufatura segue processo automatizado de moldagem híbrida que entrega tempos de ciclo curtos adequados para produção em larga escala. O fluxo de trabalho começa com alinhamento óptico das fitas, seguido por sua colocação no inserto Tepex para soldagem a laser. A montagem é então termoformada e sobremoldada com nylon 66 usando moldagem por injeção.

Vonberg destaca novas oportunidades para compósitos termoplásticos com orientação de fibra sob medida em veículos elétricos. “Inserto Tepex podem ser usados em sistemas frontais, vigas de para-choque, suportes de módulos elétricos, porta-malas, invólucros de bateria e acabamentos estruturais no subchassi para proteger a bateria”, diz ele.