Primeiro pedal de freio totalmente de plástico para carro esportivo elétrico a bateria

O que é dito ser o primeiro pedal comercial totalmente de plástico para um carro esportivo elétrico a bateria é apresentado no Porsche Taycan, e sua estrutura composta torna este componente 50% mais leve do que um design de aço comparável. Em colaboração com a empresa Lanxess High Performance Materials (HPM) (escritório nos EUA em Pittsburgh, Penn.), O pedal foi fabricado pela BOGE Elastmetall (escritório nos EUA em Novi. Mich.), Um fornecedor global de tecnologia de vibração e aplicações de plásticos automotivos.

Diz Klaus Vonberg, um especialista em design leve no Tepex Automotive Group da HPM, “O componente estrutural atende aos requisitos de carga exigentes graças à construção de camada de fibra feita sob medida do inserto de náilon 6 Tepex e reforço de fita local adicional. A automação extensiva permite que o componente crítico de segurança geometricamente complexo seja fabricado de forma eficiente e adequada para produção em larga escala. ”

Os produtos semiacabados totalmente consolidados Tepex dynalite têm uma matriz termoplástica que é normalmente reforçada com camadas de tecido contínuo de fibra de vidro. O pedal do freio para o carro esportivo elétrico a bateria usa uma estrutura composta com uma matriz de náilon 6, que contém camadas de fibras unidirecionais em seu interior e camadas de tecido com fibras dispostas em ângulos de 45 ° nas duas camadas de cobertura. As camadas internas são o que conferem ao componente sua excelente resistência à tração e flexão.

As fitas são tiras finas de plástico com sistemas de fibra contínua de alta resistência orientados unidirecionalmente incorporados na matriz termoplástica. Várias fitas com mechas de fibra de vidro são usadas no pedal do freio para reforçar a parte inferior do componente. Uma vez que as fitas e o inserto Tepex consistem em matrizes plásticas mutuamente compatíveis, as fitas podem ser simplesmente soldadas no inserto Tepex usando um laser. Isso resulta em laminados feitos sob medida com camadas de fibra que seguem os caminhos de carga com precisão e são adaptados aos requisitos exatos de componentes específicos de carga. As camadas de cobertura do inserto com suas camadas de fibra de 45 °, combinadas com as fitas no topo, garantem a alta resistência à torção do pedal.

Diz Daniel Häffelin do Centro de Inovação da BOGE Elastmetall. “Esta estrutura de camada de fibra feita sob medida e a combinação de folhas orgânicas e fitas tornaram possível reduzir o peso do pedal de freio ainda mais, ao mesmo tempo em que alcançaram o nível excepcionalmente alto de características mecânicas que tal componente crítico de segurança precisa ser fornecido. ” Existem atualmente quatro designs diferentes de pedal de freio em produção em massa com base em uma versão toda em plástico. Para todas as versões de componentes, os caminhos de carga também são otimizados para se adequar às várias direções de torção.

Os pedais de freio são fabricados em um processo automatizado usando moldagem híbrida em tempos de ciclo curtos adequados para produção em larga escala. O método integra o envolvimento do inserto Tepex e das fitas no processo de moldagem por injeção subsequente. A primeira fase da produção envolve o alinhamento preciso das fitas usando sistemas de medição ótica e, em seguida, posicionando-as no inserto Tepex para que possam ser soldadas a ela. Este conjunto é termoformado e depois moldado de volta com náilon 66 por um processo de moldagem por injeção.

De acordo com Vonberg, existem novas oportunidades surgindo no campo de veículos elétricos para estruturas compostas termoplásticas com orientação de fibra sob medida. “Exemplos de aplicações para inserções Tepex incluem sistemas frontais e travessas de pára-choques, suportes para módulos elétricos e eletrônicos, malas e poços de roda sobressalente, carcaças e tampas de bateria, componentes estruturais na seção de 'estufa' do veículo e acabamentos estruturais na área da parte inferior da carroceria para proteger a bateria. ”