Compartimento de material leve Lanxess Tepex de luxo sedan compartimento de carga bem

Lanxess (Colônia, Alemanha) aplicou seus materiais compostos termoplásticos reforçados com fibra contínua de dinalite Tepex na fabricação do compartimento de carga bem instalado no sedã de luxo Mercedes-Benz S-Class para acomodar a bateria de suprimento de pó de 48 V a bordo do veículo. Lanxess diz que os componentes compostos podem suportar altas tensões mecânicas e são cerca de 30% mais leves do que componentes de chapa metálica comparáveis.

“Em caso de colisão, a bateria não deve penetrar ou danificar de forma alguma a parede de reentrância. Isso é garantido pela alta resistência e rigidez de nosso material composto à base de tecido ”, afirma o Dr. Klaus Vonberg, especialista em aplicações da Tepex na Lanxess. “O design composto também garante que o compartimento de carga fique à prova de vazamentos, evitando a entrada e saída de fluidos como água e eletrólito da bateria.”

O componente de segurança é fabricado em um processo de moldagem híbrido usando uma peça bruta de ~ 110 x 80 centímetros produzida por uma máquina de corte de água. O blank é feito de dinalite 102-RG600 (2) à base de poliamida 6 (PA6), que é reforçado com duas camadas de tecidos contínuos reforçados com fibra de vidro. Além disso, o PA6 Durethan BKV60H2.0EFDUS060 da Lanxess é usado como um material de injeção traseira para integrar fixadores e reforçar as costelas. Sessenta por cento de sua massa é composta por fibras de vidro curtas, diz Lanxess, que também otimiza sua resistência e rigidez para uso com o material Tepex.

A conformação (drapeamento) do blank é então realizada por meio de um carimbo, um processo altamente complexo, entre outras coisas, diz a empresa, devido às altas taxas de extração. Isso ocorre porque o material compósito não se expande plasticamente como uma folha de metal, mas sofre deformação em resposta ao movimento (drapeamento) do material fibroso, o que significa que o material compósito deve ser continuamente fornecido de fora durante o processo de formação. Se o movimento for muito grande, as fibras podem inibir o processo de conformação, quebrando-se e impactando o resto do processo.

A Lanxess também empregou uma variedade de modelos de cálculo virtuais, permitindo à empresa simular com precisão o processo de modelagem - incluindo a determinação das geometrias de corte 3D ideais da peça bruta e seu comportamento de conformação - para prever e analisar melhor os efeitos de conformação e responder de acordo.

“Para o compartimento de carga, também determinamos quando o ângulo de cisalhamento crítico do tecido é atingido durante a conformação, onde se formam as rugas e onde as fibras começam a quebrar”, diz Vonberg. “Nossos cálculos e simulações também ajudaram a garantir que os cantos arredondados do componente possam suportar as cargas esperadas.” A orientação local das próprias fibras contínuas em áreas componentes com um contorno 3D pronunciado (por exemplo, nos cantos arredondados) também foi simulada. Este é um pré-requisito para prever com precisão o comportamento mecânico em termos de simulação integrativa. “Tudo isso faz parte de nossa oferta de serviços sob a marca HiAnt, com a qual apoiamos os especialistas em desenvolvimento de nossos clientes no projeto do compartimento de carga”, disse Vonberg.

Olhando para o futuro, Vonberg observa que Lanxess também vê potencial em veículos elétricos (EVs). “Para dispositivos de segurança, o compartimento completo do sistema de bateria ou componentes para o espaço de arrumação agora estão disponíveis sob o 'capô' - porque nosso material estrutural leve é ​​muito mais leve do que o metal e, portanto, ajuda a estender a gama de EVs”, conclui ele.