Pengujian Prototipe Komposit Cetak 3D untuk Perabot Airbag
Selama lebih dari satu abad, Joyson Safety Systems (Auburn Hills, Mich., U.S.) telah terlibat dalam desain, manufaktur dan penjualan komponen keselamatan untuk berbagai pasar, termasuk airbag, sabuk pengaman, stirirng wheel dan elektronik keselamatan untuk industri otomotif.
Perusahaan baru-baru ini melakukan studi kelayakan untuk mengeksplorasi potensi untuk bahan dan proses yang ada lainnya untuk meningkatkan produk seperti wadah kontainer Driver Airbag (DAB), menghasilkan bukon konsep yang memanfaatkan manufaktur aditif komposit.
Sistem airbag lengkap terdiri dari inflator, bantal airbag, penutup dan wadah dengan titik pemasang ke stirirng wheel. Bantal airbag itu sendiri terletak dalam ruang wadah dan penutup.
Kinerja bagian wadah DAB sangat krusial. Selain menahan seluruh sistem airbag pada tempatnya saat kendaraan bergerak, bagian juga harus mampu menahan gaya yang diterapkan pada sistem airbag saat airbag dikembangkan. Untuk pengujian, bahan yang digunakan untuk bagian harus memiliki kekuatan, ketahanan benturan dan stabilitas panas yang cukup dalam rentang suhu -35°C dan +85°C.
Wadah asli diproduksi melalui proses cetak injeksi konvensional, dan terbuat dari poliamida (PA) yang diperkuat dengan 40% serat kaca. Untuk studi kelayakan, tim Joyson Safety Systems bertujuan untuk segera memproduksi prototipe bagian fungsional dalam hitungan hari, dan mereka ingin menemukan bahan yang menunjukkan properti mekanis, termal dan kinerja yang mirip dengan bahan asli.
Tim inovasi Joyson melakukan analisis pasar untuk menemukan bahan yang sesuai, dan akhirnya beralih ke CRP Technology (Modena, Italy) untuk rentang bahan komposit performa tinggi Windform TOP-LINE dan layanan cetak 3D internalnya.
Secara khusus, tim memilih bahan Windform SP serat karbon/PA CRP, yang menunjukkan properti yang lebih tinggi dari bahan sebelumnya yang digunakan untuk bagian. Bagian akan diproduksi dengan proses manufaktur aditif laser sintering selektif (SLS).
Tim mampu dengan cepat memproduksi bagian prototipe dan mengujinya dalam modul airbag lengkap, menunjukkan kekuatan tinggi dan ketahanan benturan bagian yang diredesain, serta stabilitas termal dalam rentang suhu. Dibandingkan proses cetak injeksi asli, bagian baru juga dapat diproduksi lebih cepat menggunakan SLS dan menghilangkan kebutuhan akan tooling mahal.
“Peluang ini telah membuka berbagai kemampian dan pertimbangan untuk kerjasama lebih lanjut dengan CRP Technology,” kata Samer Ziadeh, insinyur pengembangan di tim Core Engineering Materials di Joyson Safety Systems.
