Pilar A Hybrid Logam-Komposit dengan Sisipan Baja: Standar Baru Penguatan Struktural
Pilar A hybrid 3D meluas dari panel lower vehicle, menampung sengat pintu dan memegang kaca depan di sisi. Sumber | LANXESS AG
911 Cabriolet Porsche (Stuttgart, Jerman) yang keluar tahun ini adalah kendaraan pertama yang diproduksi dengan pilar A hybrid logam-komposit ringan yang dirancang untuk digunakan di convertible dan roadster.
Pilar hybrid logam-komposit berisi sisipan yang terbuat dari baja kekuatan tinggi, yang didukung di dalam dengan blank terbentuk dari komposit termoplastik terkuat serat berkelanjutan LANXESS (Pittsburgh, Pennsylvania, AS) Tepex dynalite 102-RG600(6)/47% berbasis poliamida 6, dan oleh struktur rusuk yang terbuat dari Durethan AKV30H2.0 berbasis poliamida 66, terisi serat kaca pendek. Struktur ini diikat dengan busa struktural L-5235 yang dikembangkan oleh L&L Products (Romeo, Michigan, AS). LANXESS mengatakan garis bahan komposit termoplastik Tepex-nya sangat cocok untuk komponen struktural mobil penumpang dengan persyaratan keselamatan yang ketat.
Kekuatan dan kekakuan sisipan hybrid memastikan pilar A setara dalam menahan terbalik dengan desain sebelumnya yang menggunakan tabung baja kekuatan tinggi. Namun, ia 5 kilogram lebih ringan. Pengurangan berat dicapai di area "greenhouse" kendaraan, menurunkan gravitasi pusat mobil dan demikian meningkatkan dinamika kendaraan.
"Performa mekanis yang sangat baik dari pilar A hybrid menunjukkan bahwa sisipan hybrid berdasarkan plate baja, blank Tepex, variasi poliamida 6 atau poliamida 66 Durethan sebagai bahan injeksi belakang dan busa struktural seperti L-5235 juga menawarkan potensi yang besar untuk digunakan dalam desain tubuh kendaraan ringan struktural. Ini terutama berlaku untuk kendaraan listrik, karena baterai berat mereka memberikan massa dampak yang tinggi," menjelaskan Henrik Plaggenborg, kepala Tepex Automotive di unit bisnis LANXESS High Performance Materials (HPM). "Pengurangan berat juga memperpanjang jangkauan kendaraan listrik yang menggunakan teknologi ini."
Aplikasi potensial lain untuk elemen komposit hybrid meliputi penguatan crossmember dan side member, pilar B dan C, bagian baterai yang menahan beban atau komponen pintu yang kritis untuk keselamatan.
Elemen komposit hybrid dikembangkan dan diproduksi oleh L&L Products di lokasinya di Strasbourg, Prancis. Langkah pertama dalam pembuatan elemen penguatan adalah pembentukan dan overmolding blank Tepex dalam satu operasi menggunakan teknologi molding hybrid. Komponen komposit yang dihasilkan kemudian dilapisi dengan sistem bonding busa berbasis epoksi yang mengembang sebagai respons terhadap panas. Bagian yang dilapisi dipasang pada tubuh dan melewati proses cat cathodic dip (KTL) bersama. Suhu tinggi proses KTL menyebabkan busa struktural mengembang dan terikat dengan plate baja kekuatan tinggi, yang juga dipasang pada casing pilar A, untuk menghasilkan sisipan penguatan hybrid. Langkah terakhir ini terjadi dalam proses manufaktur yang sepenuhnya terotomatisasi yang dikembangkan oleh Porsche dan tunduk pada kontrol kualitas berkelanjutan.
Proses pengembangan sisipan dan pilar A didukung oleh operasi layanan pelanggan HiAnt LANXESS. "Layanan termasuk mensimulasikan pembentukan (draping) blank Tepex, mensimulasikan pengisian untuk back-injection dan menghitung keruncingan. Kami juga menentukan karakteristik bahan untuk mensimulasikan perilaku mekanis pilar A dan membuat angka ini tersedia untuk Porsche," ujar Jean-Marie Olivé, ahli pengembangan aplikasi di HPM.
