W elektrycznym samochodzie sportowym liczy się każdy gram masy. Dlatego pierwszy seryjny pojazd w tym segmencie wykorzystuje całkowicie plastikowy pedał hamulca. Ten kluczowy dla bezpieczeństwa komponent został opracowany przez BOGE Elastmetall GmbH w ścisłej współpracy z jednostką biznesową LANXESS High Performance Materials (HPM).
Swoją wysoką wytrzymałość mechaniczną i bardzo niską wagę zawdzięcza termoplastycznej konstrukcji kompozytowej. Jego struktura składa się z wkładki wykonanej z dynalitu Tepex, termoplastycznego kompozytu wzmocnionego ciągłym włóknem LANXESS oraz kilku taśm.
Struktura kompozytowa sprawia, że pedał hamulca jest o 50% lżejszy niż porównywalna stalowa konstrukcja. Element konstrukcyjny spełnia wysokie wymagania dotyczące obciążenia dzięki specjalnie dopasowanej konstrukcji z włókien z wkładką Tepex i dodatkowemu miejscowemu wzmocnieniu z taśmy. Rozbudowana automatyzacja umożliwia produkcję wydajnych i skomplikowanych geometrycznie komponentów o kluczowym znaczeniu dla bezpieczeństwa w sposób odpowiedni do produkcji na dużą skalę.
ekspert w dziedzinie lekkiej konstrukcji w Tepex Automotive Group firmy HPM - dr Klaus VonbergPółprodukty dynalitowe Tepex mają matrycę termoplastyczną, która jest zwykle wzmacniana warstwami ciągłej tkaniny z włókna szklanego. Pedał hamulca w elektrycznym samochodzie sportowym z akumulatorem wykorzystuje kompozytową strukturę z matrycą poliamidową 6, która zawiera jednokierunkowe warstwy włókien wewnątrz i warstwy tkaniny z włóknami ułożonymi pod kątem 45 ° na dwóch warstwach pokrywających. Wewnętrzne warstwy nadają temu komponentowi wysoką wytrzymałość na rozciąganie i zginanie.
Taśmy są cienkimi plastikowymi paskami z jednokierunkowo zorientowanymi, wysokowytrzymałymi układami ciągłych włókien osadzonymi w matrycy termoplastycznej. W pedale hamulca zastosowano wiele taśm z niedoprzędami z włókna szklanego, aby wzmocnić dolną część elementu.
Ponieważ taśmy i wkładka Tepex składają się ze wzajemnie kompatybilnych matryc plastikowych, taśmy można po prostu przyspawać do wkładki Tepex za pomocą lasera. W rezultacie powstają szyte na miarę laminaty z warstwami włókien, dostosowane do dokładnie określonych wymagań dotyczących elementów. Warstwy pokrywające wkładki z warstwami włókien 45 ° w połączeniu z taśmami u góry zapewniają w ten sposób wysoką wytrzymałość pedału na skręcanie.
Obecnie dostępne są cztery różne konstrukcje pedałów hamulca w produkcji seryjnej, oparte na wersji całkowicie plastikowej. Dla wszystkich wersji komponentów ścieżki obciążenia są również zoptymalizowane, aby pasowały do różnych kierunków skręcania.
Pedały hamulca są wytwarzane w sposób zautomatyzowany przy użyciu formowania hybrydowego w krótkich cyklach czasowych odpowiednich do produkcji na dużą skalę. Metoda integruje wkładki Tepex i taśmy w późniejszym procesie formowania wtryskowego. Pierwszy etap produkcji polega na precyzyjnym wyrównaniu taśm za pomocą optycznych systemów pomiarowych, a następnie umieszczeniu ich na wkładce Tepex, aby można je było przyspawać. Zespół ten jest kształtowany termicznie, a następnie formowany wstecznie z poliamidem 66 w procesie formowania wtryskowego.
Kompozyty termoplastyczne są nie tylko znacznie lżejsze od takich alternatyw, ale zastosowana metoda formowania hybrydowego oznacza, że umożliwiają one również integrację funkcji, takich jak prowadnice, uchwyty i łączniki, w sposób oszczędzający masę, energię i koszty.
Źródło: Lanxess