Bahan komposit Lanxess Tepex ringan kompartemen beban sedan mewah dengan baik

Lanxess (Cologne, Jerman) telah menerapkan bahan komposit termoplastik yang diperkuat serat dynalite Tepex terus menerus dalam pembuatan kompartemen beban yang dipasang dengan baik di sedan mewah Mercedes-Benz S-Class untuk mengakomodasi baterai pasokan bubuk on-board 48V kendaraan. Lanxess mengatakan bahwa komponen komposit dapat menahan tekanan mekanis yang tinggi dan sekitar 30% lebih ringan daripada komponen lembaran logam yang sebanding.

“Jika terjadi tabrakan, baterai tidak boleh menembus atau merusak dinding ceruk dengan cara apa pun. Ini dipastikan dengan kekuatan dan kekakuan tinggi dari material komposit berbasis kain kami,” kata Dr. Klaus Vonberg, pakar aplikasi untuk Tepex di Lanxess. “Desain komposit juga memastikan bahwa sumur kompartemen muatan kedap bocor, mencegah masuk dan keluarnya cairan seperti air dan elektrolit baterai.”

Komponen keselamatan dibuat dalam proses pencetakan hibrida menggunakan blanko ~110 x 80 sentimeter yang diproduksi oleh mesin pemotong air. Blanko dibuat dari Tepex dynalite 102-RG600(2) berbasis poliamida 6 (PA6), yang diperkuat dengan dua lapis kain yang diperkuat serat kaca terus menerus. Selain itu, Lanxess PA6 Durethan BKV60H2.0EFDUS060 digunakan sebagai bahan injeksi balik untuk mengintegrasikan pengencang dan memperkuat tulang rusuk. Enam puluh persen massanya terdiri dari serat kaca pendek, kata Lanxess, yang juga mengoptimalkan kekuatan dan kekakuannya untuk digunakan dengan bahan Tepex.

Pembentukan (draping) blanko kemudian dilakukan dengan cap, proses yang sangat kompleks, antara lain, kata perusahaan, karena rasio penarikan yang tinggi. Hal ini dikarenakan material komposit tidak memuai secara plastis seperti lembaran logam tetapi mengalami deformasi sebagai respon terhadap pergerakan (draping) material berserat, yang berarti material komposit harus terus menerus disuplai dari luar selama proses pembentukan. Jika gerakannya terlalu besar, serat dapat menghambat proses pembentukan, akibatnya putus dan berdampak pada sisa proses.

Lanxess juga menggunakan berbagai model kalkulasi virtual, yang memungkinkan perusahaan untuk secara tepat mensimulasikan proses draping — termasuk menentukan geometri pemotongan 3D yang optimal dari blanko dan perilaku pembentukannya — untuk memprediksi dan menganalisis efek pembentukan dengan lebih baik dan meresponsnya.

“Untuk kompartemen beban dengan baik, kami juga menentukan kapan sudut geser kritis kain tercapai selama pembentukan, di mana kerutan terbentuk dan di mana serat mulai pecah,” kata Vonberg. “Perhitungan dan simulasi kami juga membantu memastikan bahwa sudut membulat dari komponen dapat menahan beban yang diharapkan.” Orientasi lokal dari serat kontinu itu sendiri di area komponen dengan kontur 3D yang jelas (misalnya, di sudut membulat) juga disimulasikan. Ini adalah prasyarat untuk secara tepat memprediksi perilaku mekanik dalam hal simulasi integratif. “Semua ini adalah bagian dari penawaran layanan kami di bawah merek HiAnt yang dengannya kami mendukung pakar pengembangan pelanggan kami dalam merancang kompartemen muatan dengan baik,” kata Vonberg.

Melihat ke masa depan, Vonberg mencatat bahwa Lanxess juga melihat potensi dalam kendaraan listrik (EV). “Untuk perangkat keselamatan, rumah sistem baterai lengkap atau komponen untuk ruang penyimpanan sekarang tersedia di bawah 'kap mesin' — karena bahan struktural kami yang ringan jauh lebih ringan daripada logam sehingga membantu memperluas jangkauan EV,” ia menyimpulkan.