朗盛推出Tepex负载装置,进军汽车后座系统领域

  • 李文龙
  • 发表于: 2017/09/05 09:47:49 来源:盖世汽车网

其半成品的连续纤维层厚度仅为2毫米。

据外媒报道,2017年8月31日,朗盛Tepex dynalite连续纤维增强热塑性复合材料半成品正式进军汽车内饰领域。欧洲一家车企载其越野车的后座系统中采用了Tepex dynalite热塑性复合材料。

该车企在车辆后座中间位置配置了负载装置(load-through),实现了座椅靠背的独立折叠。该负载元件的生产采用了Tepex dynalite成型及回注(back-injecting)技术。

Tepex产品由朗盛(LANXESS)的子公司Bond-Laminates制造,该公司位于德国的布里隆。

Tepex应用项目经理兼开发专家Harri Dittma解释道:“这款全新部件的重量要比同类钢制产品轻四成多,该安全部件可承受各负载方案(load scenarios),因为其半成品的连续纤维层厚度仅为2毫米,该设计意图为承受机械应力(mechanical stress)。”

该部件由Brose Fahrzeugteile GmbH公司研发,朗盛高性能材料事业部为Brose提供了相关支持,并在德国科堡市(Coburg)的工厂生产该部件。

正面碰撞和追尾碰撞的应对

出于功能考虑,该负载装置旨在一侧安装,位于后座靠背顶部位置,这一特殊的位置可承受弯曲力及扭力(bending and torsion forces)。为应对这些负载情况,设计师们为本款热塑性复合材料内的玻璃长丝层(continuous-glass-fibre layer)选用了多轴设计(multiaxial design)。

多轴Tepex是Bond-Laminates的全新开发成果,通过复杂工艺将Tepex 纤维和胶带结合,显著提升了这些复合材料板材的强度。负载装置半成品的芯层共分为4层,每层厚度为0.25毫米,以部件的纵轴方向为基准,其纤维顺向度(fibre orientation)为±45°,用于吸收扭力。其外部还有两层,每层厚度为0.5毫米,用于吸收弯力,80%的连续纤维与作用力处于同一方向。

Dittmar解释道:“在正面碰撞(frontal collision)的情况下,该多轴层设计可确保这款轻量化部件能承受汽车行李箱中加速载荷(accelerated load)的冲击力,在追尾碰撞(rear collision)情况下又能承受惯性力(inertia forces),避免乘客受到挤压。”

高效的一步成型工艺

除了提升部件刚度的肋,还有头枕支架、安装点和螺纹接口以及嵌入负载的纺织内罩的环绕凹槽等大量功能元件在注射成型过程中与该组件一体成型。如果采用传统的钢结构设计,该功能组件必须分开焊接或拧紧。

在生产这款负载结构件的过程中,先将其半成品坯料放入注塑模具(injection mould)中,采用玻璃纤维强化热塑性材料注塑成型,其制作采用了回注技术。除了提升部件刚度的肋,还有头枕支架、安装点和螺纹接口以及嵌入负载的纺织内罩的环绕凹槽等大量功能元件在注射成型过程中与该组件一体成型。其采用常规钢结构设计,该功能组件必须分开焊接或拧紧。

悬垂模拟仿真

朗盛研发了悬垂模拟仿真(draping simulation)系统,作为其HiAnt服务的重要组成部分,优化了该负载装置的模具。通过悬垂模拟仿真,各种成型策略得以可视化并评价。这些成果在一开始便被引入模具设计,大幅缩减了开发时间。

Dittmar表示:“朗盛在这一特定模具技术的基础上衍生了半成品坯料的设计。坯料预先成型,或者在模具完全闭合之前于模具内实现部件的局部固定到位。“该技术防止形成褶皱,还能避免半成品成型过程中连续纤维的过度伸展。”

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