Insert komposit sebagai tulangan struktural untuk pilar-A
Pilar A hybrid 3D memanjang ke atas dari panel rocker kendaraan, mengakomodasi engsel pintu dan menahan kaca depan pada tempatnya di samping. Sumber | LANXESS AG
Porsche (Stuttgart, Jerman) 911 Cabriolet yang diluncurkan tahun ini adalah kendaraan pertama yang diproduksi dengan pilar-A komposit logam-logam yang ringan dan dirancang untuk digunakan pada mobil konvertibel dan roadster.
Pilar komposit logam hibrid berisi sisipan yang terbuat dari baja berkekuatan tinggi, didukung di bagian dalam oleh blanko yang dibentuk dari poliamida 6 berbasis LANXESS (Pittsburgh, Pa., US) Tepex dynalite 102-RG600(6)/47% continuous komposit termoplastik yang diperkuat serat, dan dengan struktur berusuk yang terbuat dari Durethan AKV30H2.0 berbahan dasar poliamida 66, yang diisi serat kaca. Struktur ini diikat oleh gesekan dengan busa struktural L-5235 yang dikembangkan oleh L&L Products (Romeo, Mich., A.S.). LANXESS mengatakan jajaran bahan komposit termoplastik Tepex sangat cocok untuk komponen struktural di mobil penumpang, dengan persyaratan keselamatan yang ketat.
Kekuatan dan kekakuan insert hybrid memastikan bahwa pilar A sama baiknya dalam menahan rollover seperti desain sebelumnya yang menampilkan tabung baja berkekuatan tinggi. Namun, bobotnya lebih ringan 5 kilogram. Pengurangan bobot dicapai di area “rumah kaca” kendaraan, menurunkan pusat gravitasi mobil dan dengan demikian meningkatkan dinamika kendaraan.
“Kinerja mekanis yang sangat baik dari pilar-A hibrida menunjukkan bahwa sisipan hibrida berdasarkan lembaran baja, blanko Tepex, variasi Durethan poliamida 6 atau poliamida 66 sebagai bahan injeksi balik dan pada busa struktural seperti L-5235 juga menawarkan potensi untuk digunakan dalam desain bodi kendaraan ringan struktural. Itu berlaku untuk kendaraan listrik khususnya, karena baterainya yang berat memberikan massa benturan yang tinggi,” jelas Henrik Plaggenborg, kepala Tepex Automotive di unit bisnis LANXESS High Performance Materials (HPM). “Pengurangan bobot juga memperluas jangkauan kendaraan listrik yang menggunakan teknologi ini.”
Aplikasi potensial lainnya untuk elemen komposit hibrid termasuk anggota silang penguat dan anggota samping, pilar B dan C, suku cadang baterai penahan beban, atau komponen pintu yang sangat penting untuk keselamatan.
Elemen komposit hibrida dikembangkan dan diproduksi oleh L&L Products di lokasinya di Strasbourg, Prancis. Langkah pertama dalam pembuatan elemen penguat melibatkan pembentukan dan overmolding blanko Tepex dalam satu operasi menggunakan teknologi pencetakan hibrida. Komponen komposit yang dihasilkan kemudian dilapisi dengan sistem ikatan busa berbasis epoksi yang mengembang sebagai respons terhadap panas. Bagian yang dilapisi dipasang pada bodi dan melalui proses cathodic dip coating (KTL) dengannya. Temperatur yang tinggi dari proses KTL menyebabkan busa struktural mengembang dan terikat dengan baja lembaran berkekuatan tinggi, yang juga ditempelkan pada selubung pilar-A, untuk menghasilkan sisipan hibrida yang diperkuat. Langkah terakhir ini terjadi dalam proses manufaktur yang sepenuhnya otomatis yang dikembangkan oleh Porsche dan tunduk pada kontrol kualitas yang berkelanjutan.
Proses pengembangan insert dan A-pillar didukung oleh operasi layanan pelanggan HiAnt LANXESS. “Layanan termasuk simulasi pembentukan (draping) blanko Tepex, simulasi pengisian back-injection dan penghitungan warpage. Kami juga menentukan karakteristik material untuk mensimulasikan perilaku mekanis pilar-A dan membuat angka-angka ini tersedia untuk Porsche,” kata Jean-Marie Olivé, pakar pengembangan aplikasi di HPM.
