2021年12月2日,朗盛的Tepex連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料也是生產(chǎn)駕駛輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件的理想選擇。一個(gè)例子是應(yīng)對(duì)突然出現(xiàn)電源故障的情況,為梅賽德斯-奔馳S級(jí)轎車(chē)的高自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)Intelligent Drive供電的電池的托架。弓形托架由總部位于德國(guó)勒訥的Poeppelmann Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG制造,采用的原料是基于聚丙烯的Tepexdynalite 104-RGUD600(4)/47%。制造方法是兩步法,將復(fù)合材料的成型(懸垂)與注塑相結(jié)合。“復(fù)合材料設(shè)計(jì)意味著成品比相應(yīng)的金屬制品輕40%。”Poeppelmann輕量化設(shè)計(jì)專家Joachim Schrapp說(shuō)道。“注塑步驟還能將功能整合起來(lái),這樣不僅更容易安裝托架,還能減少物流工作量。所有這些都有助于降低制造成本。”
優(yōu)化的受力分布
托架的作用是在汽車(chē)后備箱中僅通過(guò)夾緊的方式牢固支撐重約10公斤的電池,即使在汽車(chē)受到碰撞后產(chǎn)生巨大加速度作用力時(shí)也能將電池保持在固定位置。托架經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì),可以確保大部分受力從作用點(diǎn)通過(guò)復(fù)合材料的連續(xù)玻璃纖維傳遞出去。這樣可以充分利用Tepex坯料提供的高強(qiáng)度和高剛度。“我們復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)在于,不同于纖維增強(qiáng)型注塑化合物,這些材料在持續(xù)高應(yīng)力下不會(huì)出現(xiàn)蠕變,因此不會(huì)變形。由此可以確保電池始終保持在固定位置。”朗盛Tepex銷(xiāo)售與項(xiàng)目經(jīng)理Philipp Maas說(shuō)道。坯料還具有較高的疲勞強(qiáng)度,可以確保材料不會(huì)隨著時(shí)間的推移,由于頻繁或劇烈的振動(dòng)(例如凹坑)而變脆破裂。
夾裝控制裝置
注塑過(guò)程中集成到托架里的功能設(shè)備包括電纜導(dǎo)管以及兩個(gè)控制裝置的基座和緊固件。Schrapp說(shuō):“這兩個(gè)設(shè)備在安裝過(guò)程中可以輕松地地夾緊到固定位置,因此無(wú)需花時(shí)間把它們用螺釘擰進(jìn)去。”
材料緊密結(jié)合
Tepex材料的聚丙烯基體采用四層連續(xù)玻璃纖維進(jìn)行加固,這些纖維的排列方向大體相同。采用短玻璃纖維增強(qiáng)的注塑化合物同樣基于聚丙烯。由于粘接基料和注塑材料相匹配,因此二者之間可以緊密結(jié)合。再加上復(fù)合材料的高比剛度,可以進(jìn)一步增加強(qiáng)度和剛度。”Maas說(shuō)道。
防腐蝕和電絕緣
這種復(fù)合材料半成品的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是能夠防腐蝕,因此與金屬卷材相比,運(yùn)輸和儲(chǔ)存更簡(jiǎn)單。這種結(jié)構(gòu)材料的電氣特性也發(fā)揮著重要作用。“由于對(duì)電池的主體和金屬件都能實(shí)現(xiàn)電絕緣,因此可以顯著降低短路風(fēng)險(xiǎn)。相比之下,由金屬制成的部件需要采取額外的措施來(lái)防止出現(xiàn)短路。”Schrapp說(shuō)道。