Komposit termoplastik yang diperkuat serat berkelanjutan memungkinkan bilah roda untuk SUV serba listrik
Selesai halus. NIO memilih Maezio dari Covestro untuk wheelbladenya berdasarkan estetika dan aerodinamika serat karbon searah. Sumber | Covestro
Sisipan bilah seperti bilah untuk roda otomotif, juga dikenal sebagai bilah roda, telah menjadi alat populer bagi insinyur desain yang ingin meningkatkan estetika dan aerodinamika roda. Sementara serat karbon adalah pilihan bahan yang populer untuk bagian non-struktural ini, banyak desainer ingin memamerkan bahan tersebut dengan cara yang berbeda selain tampilan anyaman tradisional yang biasanya digunakan untuk komponen eksterior dan area aksen. Covestro (Leverkusen, Jerman; Shanghai, Cina) baru-baru ini mengumumkan bahwa komposit Maezio continuous fiber-reinforced thermoplastic (CFRTP) sedang digunakan dalam produksi bilah roda komposit yang digunakan pada roda aluminium untuk SUV all-electric ES6 dan ES8 yang diproduksi oleh NIO (Shanghai, Tiongkok). Bahan tersebut memberikan OEM dan desainer alternatif baru untuk tampilan anyaman tradisional dari serat karbon, menawarkan tampilan unik dengan serat optik karbon searah dan berbagai pilihan penyelesaian.
“Desainer mencari gaya baru untuk membedakan aplikasi mereka,” kata spesialis komposit otomotif Covestro Florian Dorin.
“Komposit Maezio adalah bahan yang sangat unik karena mereka mendefinisikan ulang bagaimana kecantikan dikaitkan dengan serat karbon,” tambah Yanbing Wang, desainer senior CMF NIO. “Mereka telah menetapkan arah estetika baru dengan untaian serat searah yang terasa dinamis dan penuh energi.”
Diperkenalkan pada Oktober 2018, Maezio menyertakan pita dan lembaran yang diperkuat searah (UD) yang terbuat dari serat karbon yang diresapi dalam matriks polikarbonat (PC). Kaset Maezio UD dapat dilaminasi pada sudut yang berbeda untuk membentuk lembaran yang disetel untuk memenuhi berbagai kriteria kinerja dan mekanis. Lembaran yang dihasilkan kuat, kaku, ringan dan memiliki permukaan akhir yang alami dan searah.
Pelajari lebih lanjut tentang komposit CFRTP kontinu Maezio dari Covestro:
- Covestro meluncurkan termoplastik serat kontinu Maezio
- Demokratisasi komposit
Untuk wheelblade NIO, lembaran Maezio disusun dari lapisan pita UD hingga ketebalan yang dibutuhkan. Bos sekrup overmolded dan kemudian dilas ke bagian tersebut. Sistem matriks termoplastik Maezio memungkinkannya untuk digabungkan dengan mudah ke komponen fungsional lainnya selama pemrosesan. Dalam kasus khusus ini, sisipan wheelblade disambungkan ke jari-jari melalui bos sekrup polikarbonat yang overmolded. Penggunaan resin yang sama memastikan daya rekat antara kepala sekrup dan bilah roda.
NIO memilih Maezio untuk wheelbladenya terutama berdasarkan sifat estetika material dan aerodinamis — blade adalah bagian non-struktural yang dirancang untuk mengurangi hambatan angin di sekitar roda untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar. Namun, Dorin juga menekankan bahwa ada beberapa faktor kinerja yang harus dipertimbangkan. Wheelblade mengalami gaya belok dan beban termal tinggi yang ditimbulkan oleh pengereman. Menurut Dorin, polikarbonat Makrolon Covestro, yang menyediakan matriks untuk Maezio, memberikan sifat adhesi yang baik dan mudah serta kompatibel dengan berbagai pelapisan dan proses dekorasi untuk mendesain permukaan yang unik sambil tetap memenuhi persyaratan kinerja.
Covestro tidak dapat menyebutkan nama pemasok pelapisnya, tetapi sistem pelapisan dikembangkan untuk bilah roda yang tidak hanya mempertahankan keindahan serat searah tetapi juga memberikan perlindungan yang diperlukan. Sistem pelapisan memenuhi persyaratan keselamatan dan kinerja yang ketat termasuk tahan benturan, bahan kimia, dan cuaca. Selain itu, polikarbonat juga menampilkan kualitas stabilitas termal yang tinggi, sehingga sisipan wheelblade dapat bertahan dari suhu akibat pengereman hingga 150 °C. Bagian itu sendiri menjalani pengujian mekanis dan mengalami uji rolling, bending, durabilitas dan pengereman. Itu juga mengalami waterjetting tekanan tinggi, benturan kerikil, tes penuaan panas jangka panjang, suhu dan paparan bahan kimia seperti bensin, solar dan minyak rem. Materi memenuhi semua persyaratan.
Selesai matte. Maezio polikarbonat matriks kompatibel dengan berbagai pelapis, memungkinkan sistem pelapisan matt untuk wheelblade serat karbon searah NIO yang menampilkan serat namun memenuhi persyaratan kinerja. Sumber | Covestro
Berdasarkan keberhasilan wheelblade NIO, Covestro melihat kemungkinan peluang untuk digunakan di roda aftermarket lainnya, dan aplikasi tersebut memberi perusahaan kesempatan untuk memvalidasi kinerja keseluruhan material untuk aplikasi eksterior lainnya seperti spoiler. Dorin juga mencatat potensi material untuk digunakan dalam aplikasi interior otomotif.
“Khususnya di interior, semua orang memperebutkan setiap milimeter ruang konstruktif,” kata Dorin. “Penggunaan komposit yang signifikan untuk membuat bagian lebih tipis sambil mempertahankan kekakuan dan sifat struktural dan memungkinkan permukaan estetis adalah apa yang kami lihat sebagai manfaat besar dari material kami.”
Pelajari lebih lanjut tentang potensi penggunaan Maezio di interior kendaraan:
Covestro menggunakan komposit termoplastik Maezio untuk prototipe interior mobilitas masa depan
Selain estetika dan daya tahannya, Maezio adalah bahan yang memungkinkan untuk produksi volume tinggi. Material tersebut dapat ditermoform pada tingkat hasil yang tinggi dan waktu siklus yang lebih pendek untuk menghasilkan jutaan bagian per tahun. Menurut Dorin, waktu siklus untuk material mungkin sedikit lebih lama daripada yang biasanya terlihat pada cetakan injeksi, tetapi jauh lebih cepat daripada pemrosesan material berbasis epoksi. Meskipun banyak tantangan teknis yang harus diatasi Covestro dan mitranya, wheelblade NIO dikembangkan dari awal hanya dalam 18 bulan, dan produksi massal dimulai pada kuartal ketiga 2019.
