Inserto composto como reforço estrutural para pilares A

O pilar A híbrido 3D se estende para cima a partir do painel oscilante do veículo, acomoda as dobradiças da porta e mantém o para-brisa no lugar na lateral. Fonte | LANXESS AG

The Porsche (Stuttgart, Alemanha) 911 Cabriolet que foi lançado este ano é o primeiro veículo fabricado com um pilar A leve e híbrido de metal composto projetado para uso em conversíveis e roadters.

O pilar de compósito metálico híbrido contém um inserto feito de aço de alta resistência, apoiado no interior por uma placa formada de LANXESS à base de poliamida 6 (Pittsburgh, Pa., EUA) Tepex dynalite 102-RG600 (6) / 47% contínua compósito termoplástico reforçado com fibra e por uma estrutura nervurada feita de Durethan AKV30H2.0 com fibra de vidro curta à base de poliamida 66. Esta estrutura é ligada por fricção com espuma estrutural L-5235 desenvolvida por L&L Products (Romeo, Mich., U.S.). A LANXESS diz que sua linha Tepex de materiais compostos termoplásticos é particularmente adequada para componentes estruturais em automóveis de passageiros, com seus rígidos requisitos de segurança.

A resistência e a rigidez da pastilha híbrida garantem que o pilar A seja tão bom em resistir a capotamentos quanto os designs anteriores com tubos de aço de alta resistência. No entanto, é 5 kg mais leve. A redução de peso é alcançada na área de "estufa" do veículo, diminuindo o centro de gravidade do carro e, assim, melhorando a dinâmica do veículo.

“O excelente desempenho mecânico do pilar A híbrido demonstra que os insertos híbridos baseados em folha de aço, blanks Tepex, poliamida 6 ou variações de poliamida 66 de Durethan como um material de injeção traseira e em uma espuma estrutural como L-5235 também oferecem consideráveis potencial para uso em projeto estrutural de carroceria de veículo leve. Isso se aplica aos veículos elétricos em particular, pois suas baterias pesadas lhes dão uma massa de alto impacto ”, explica Henrik Plaggenborg, chefe da Tepex Automotive na unidade de negócios LANXESS High Performance Materials (HPM). “A redução de peso também amplia o alcance dos veículos elétricos que utilizam essa tecnologia.”

Outras aplicações potenciais para os elementos compostos híbridos incluem travessas de reforço e membros laterais, pilares B e C, peças de bateria de suporte de carga ou componentes de porta que são essenciais para a segurança.

Os elementos compostos híbridos foram desenvolvidos e são fabricados pela L&L Products em sua unidade em Estrasburgo, França. A primeira etapa na fabricação dos elementos de reforço envolve a moldagem e sobremoldagem dos blanks Tepex em uma única operação usando a tecnologia de moldagem híbrida. O componente composto resultante é então revestido com um sistema de ligação de espuma à base de epóxi que se expande em resposta ao calor. A parte revestida é montada no corpo e com ela passa pelo processo de revestimento por imersão catódica (KTL). As altas temperaturas do processo KTL fazem com que a espuma estrutural se expanda e se una à chapa de aço de alta resistência, que também é fixada ao invólucro do pilar A, para produzir a inserção híbrida de reforço. Esta última etapa ocorre em um processo de fabricação totalmente automatizado que foi desenvolvido pela Porsche e está sujeito a um controle de qualidade contínuo.

O processo de desenvolvimento da inserção e do pilar A foi apoiado pela operação de atendimento ao cliente HiAnt da LANXESS. “Os serviços incluíram a simulação da conformação (drapeamento) dos blanks Tepex, simulação de enchimento para backinjeção e cálculo de empenamento. Também determinamos as características do material para simular o comportamento mecânico do pilar A e disponibilizamos esses números para a Porsche ”, diz Jean-Marie Olivé, especialista em desenvolvimento de aplicativos da HPM.