亚天顿(廊坊)复合材料科技有限公司

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朗盛基于聚酰胺6的轻质复合材料,用于豪华轿车的负载舱

文章附图
  Tepex dynalite连续纤维增强热塑性复合材料越来越多地被用作轻量化设计中金属的替代品。朗盛的这些复合材料的一项新应用是制造安装在梅赛德斯-奔驰S级轿车上的负载舱,用于容纳 48V 车载电源电池。复合材料部件能够承受高机械应力,并且比同类金属板部件轻30%左右。朗盛Tepex应用专家Klaus Vonberg博士说:“发生碰撞时,电池不得穿透或以任何方式损坏凹槽壁。我们基于织物的复合材料的高强度和刚度确保了这一点。复合材料设计还确保负载舱的密封性,防止水和电池电解液等液体的进出。”

降低成本的功能集成

安全部件采用混合成型工艺,使用约110 x 80厘米大的毛坯(由水切割机生产)经济地制造。该坯料由基于聚酰胺6的TEPX DYNALITE 102-RG600(2)制成,并用两层连续玻璃纤维织物增强。朗盛公司生产的Durethan BKV60H2.0EF DUS060易流动聚酰胺6用作后注塑材料,用于节省成本的紧固件和加强筋。其质量的60%由短玻璃纤维组成,这也使其非常坚固和坚硬,与Tepex完美匹配。

复杂的成型工艺

坯料的成型是通过压模进行的,这是一个高度复杂的过程,尤其是由于高拉伸比。这是因为复合材料不像金属板那样塑性膨胀,而是随着纤维材料的运动而发生变形,这意味着复合材料在成型过程中必须从外部连续供应。如果运动太大,纤维会抑制成型过程,从而导致断裂并影响其余的过程。

集成仿真节省开发成本

朗盛采用一系列计算模型,使其能够精确模拟成型过程,从而预测和分析成型效果并做出相应响应。朗盛不仅可以确定坯料的最佳2D剪裁几何形状,而且可以根据客户的模具概念对坯料的成型行为进行虚拟分析,以便尽早识别和消除缺陷。这在这些过程的设计中产生了巨大的节省潜力。

Klaus Vonberg说:“对于负载舱,我们还确定了在成型过程中何时达到织物的临界剪切角、形成褶皱的位置以及纤维开始断裂的时间。我们的计算和模拟还有助于确保组件的圆角能够承受预期的负载。我们还模拟了连续纤维本身在具有明显3D轮廓的组件区域(例如在圆角中)的局部取向。这是根据集成仿真精确预测机械部件行为的先决条件。所有这些都是我们在HiAnt品牌下提供的服务的一部分,我们通过它支持我们客户的开发专家很好地设计负载舱。”

进一步的系列应用

在梅赛德斯-奔驰 C 级轿车中,Tepex dynalite现在也用于制造负载舱,用于容纳车载电源电池。Klaus Vonberg表示:“展望未来,我们也看到了电动汽车的巨大潜力——因此在安全装置、完整的电池系统外壳或引擎下可用的装载空间组件方面——因为我们的轻质结构材料比金属轻得多,因此有助于扩大在电动汽车上的使用范围。”


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