Molding di pengencang ke bagian CFRP

SUMBER:CW Pada pameran JEC di Paris tahun ini, salah satu proyek yang dipamerkan di pameran Automotive World adalah pengikat yang dicetak yang dikembangkan oleh Böllhoff Otalu (La Ravoire, Prancis), anak perusahaan Prancis dari pemasok pengikat Jerman Böllhoff (Bielefeld). Yann Bernard adalah manajer produk untuk Böllhoff IMTEC HR, yang merupakan singkatan dari Saya n-P TEC old lama hnologi H mekanik tinggi R pengikat esistansi. Dia menjelaskan bahwa IMTEC HR dikembangkan dengan departemen inovasi di OEM otomotif. “Kami diminta untuk mengerjakan struktur berat untuk mencapai tingkat kinerja yang tinggi. Kita dapat membuat bagian komposit yang sangat kuat, tetapi titik lemahnya adalah perakitan. Kebutuhannya adalah untuk rakitan total seperti kursi, yang harus dipasang di lantai.” Bernard mencatat bahwa dalam struktur logam biasa, ini dicapai dengan menggunakan paku keling buta atau mur yang dilas di lantai. “Tapi sekarang lantai mungkin komposit. Jadi, bagaimana Anda mengikat struktur komposit jenis ini?”

Tujuannya adalah pengencang yang cukup kuat untuk mengikat bagian komposit, tetapi juga hemat biaya dan dapat digunakan untuk produksi volume tinggi. “Lampiran ke lantai logam dapat dengan mudah diindustrialisasi menggunakan proses robotik sepenuhnya,” kata Bernard. “Jadi ide untuk IMTEC HR adalah solusi industri untuk komposit tanpa operasi manual.” Pengencang HR IMTEC dapat ditempatkan ke dalam cetakan untuk struktur lantai komposit dan diintegrasikan selama proses pencetakan. Bernard mengutip IMTEC HR sebagai kompatibel dengan proses pencetakan termoset dan termoplastik, termasuk pencetakan transfer resin (RTM), pencetakan kompresi dan pencetakan injeksi/overmolding.

Untuk cetakan injeksi, pengikat ditempatkan secara robotik terlebih dahulu ke pin yang dipasang pada cetakan. Pin menempatkan pengikat dan melindungi benang di dalamnya agar tidak dilapisi dengan resin. Selanjutnya, material komposit ditempatkan secara robotik ke dalam cetakan. Cetakan ditutup, plastik disuntikkan dan bagian dibongkar dengan pengikat terintegrasi.

Untuk pencetakan kompresi, prosesnya pada dasarnya sama kecuali pin adalah "tutup" sekrup plastik dan juga berfungsi untuk mendorong material ke samping untuk memasukkan pengikat ke dalam komposit, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk pengeboran lubang. Ini tidak hanya menghemat waktu, tetapi juga menghindari pemotongan serat. Tutup pin kembali melindungi ulir interior selama pencetakan dan dilepas setelah bagian tersebut dibongkar.

“Tidak ada operasi tambahan setelah lantai diproduksi,” catat Bernard. “Kami percaya teknologi ini membantu membuat lantai komposit atau bagian struktural lainnya dengan biaya produksi yang terjangkau. Ini meniru penggunaan paku keling buta dengan lantai logam karena pengikat sudah ada di bagian komposit yang dicetak. Anda sekarang memasang kursi dengan metode standar. Ini sama dengan lapangan bermain karena bagian-bagiannya dapat dipasang ke lantai komposit sama seperti ke lantai logam.”

Untuk menahan korosi galvanik, IMTEC HR tersedia dalam baja berlapis seng dan baja tahan karat, yang terakhir digunakan terutama untuk plastik yang diperkuat serat karbon (CFRP). Versi pengikat yang berbeda juga tersedia, termasuk baut (stud), mur dan spacer. “Kami juga dapat mengubah ukuran lubang dan dimensi pengikat untuk memenuhi persyaratan tertentu,” kata Bernard.

Bentuk khusus untuk penyerapan energi

Saya bertanya kepada Bernard tentang bentuk pengencang ini, menjelaskan bahwa mereka tampak mirip dengan yang lain yang pernah saya lihat, termasuk Kepala Besar dan Perlengkapan Spida. Dia mengatakan bentuknya mengingatkan tetapi berbeda, dikembangkan untuk memungkinkan pelepasan energi secara bertahap selama kondisi tabrakan. “Cukup kuat untuk memberikan kinerja mekanis yang tinggi tetapi dapat menyerap energi dalam kondisi uji tabrakan untuk menghindari kegagalan getas yang fatal,” jelasnya. “Ini memungkinkan deformasi elastis kemudian plastis tanpa putus. Tanpa perilaku ini, lantai komposit pada attachment akan berubah bentuk dan pecah atau pengikat logam akan putus. Ini adalah salah satu masalah dengan mengadaptasi pengencang untuk struktur komposit.”

Kepala Besar (kiri) dan Perlengkapan Spida (kanan) pengencang untuk komposit.
SUMBER:Big Head dan Spida Fixings.

Aspek lain dari bentuknya adalah kelopak. “Ini dirancang untuk melekat pada material komposit selama pencetakan,” kata Bernard. “Anda harus mendesain pengikat ini untuk disematkan di bagian dan tidak tertinggal di cetakan.” Dia juga mencatat bahwa flensa pengikat berada di belakang bagian komposit dan tidak mengurangi ketebalan bagian bagian. “Ini penting untuk mendapatkan pengencang tertanam sambil mempertahankan bagian bagian, yang memberikan sifat struktural.”

Pengencang IMTEC HR Böllhoff dikembangkan untuk proses pencetakan tertanam ke dalam bagian komposit tanpa mengurangi ketebalan bagian. SUMBER:Böllhoff.

Versi khusus IMTEC® HR telah dikembangkan dengan Cetim yang kompatibel dengan lini produksi QSP. Cetim adalah organisasi penelitian Prancis yang telah mengembangkan Quilted Stratum Process (QSP) untuk produksi suku cadang komposit yang sangat otomatis.

Menurut sebuah artikel yang diterbitkan oleh Cetim, pengikat HR IMTEC yang tertunda paten yang dikembangkan untuk QSP menunjukkan peningkatan 30-75% dalam kinerja pull-through dan peningkatan 60-75% dalam kinerja lap-shear dibandingkan dengan pengencang konvensional.