Vezessen szinte súlytalanul a jövőbe
Könnyű, stabil és gyönyörű - így lehetne leírni az autóipari új alapanyagok legfontosabb tulajdonságait. Fény - mivel a könnyű alkatrészek növelik a motorok és az elektromos járművek energiahatékonyságát, elképzelhetetlenek lennének a könnyű műanyagok nélkül. Stabil - mert állítólag a műanyagok helyettesítik a fémeket. Szép - mert az autó megjelenése és érzése elengedhetetlen értékesítési érv.
Haladjon tovább kevesebb súly mellett
A könnyű építésnél a szolgáltatók számos megközelítést alkalmaznak. Legyen szó új abroncsokról, például a Conti.e Contact elektromos járművekről vagy hibridekről, amelyekre jelentősen csökkent a gördülési ellenállás, vagy a felnik, a tárcsák vagy a sebességváltó karok műanyagairól. Ez utóbbihoz az együttműködő partnerek, Leopold Kostal és az EMS-Grivory a GVX-65H anyagot használták, és különböző alkatrész-áramlási és végeselemzéssel optimalizálták az alkatrészt.
Polikarbonát vagy plexi üvegtáblák használhatók az üveg cseréjére. Ezek az anyagok akár 50 százalékos súlymegtakarítást is eredményezhetnek. "A polikarbonátunkból készült autóablakok jelentősen hozzájárulhatnak az elektromos autók akkumulátorainak nagy tömegének kompenzálásához" - magyarázza dr. Sven Gestermann, a Bayer Materialscience autóipari üvegezés részlegének fő számlavezetője. "A jelenlegi fejlesztések fontos célja a járművek hatótávolságának jelentős növelése."
A plexi üveg az üveghez képest is sok súlyt takarít meg, hosszú élettartam és átlátszóság jellemzi. Öt milliméter vastag, bevont plexi lemez már megkapta az ECE R 43 tanúsítványt az oldal-, a hátsó és a tetőüvegezésre. A gyakorlatban ezeket a lemezeket egy Lotus versenypályán tesztelik. "De természetesen úton vagyunk a projektekkel szerte a világon" - mondja Rudolf Blass, aki az Evonik akrilpolimer üzletágának autóipari üvegezéséért felelős. „Például anyagunk már sorozatgyártásban készül a Chang'an márka kínai kisautójában: ablaktábla elemként a hátsó lámpával együtt, amely szintén plexiből készül. További megoldások vannak folyamatban: Például az IR-t tükröző üvegezés és az integrált fotovoltaikus cellák már megvalósíthatók az autó tetején. A funkcióintegráció a kulcsszó, és ennek lehetőségei korántsem korlátozottak. "
Könnyű és stabil - műanyag felni sorozatgyártáshoz
A hőre lágyuló felni egy újabb mérföldkő a fejlődésben. Az új intelligens elképzelés koncepciójárművéhez a partnerek, a BASF és a Daimler kifejlesztettek egy teljesen műanyag felnit, amely több mint 30 százalékkal könnyebb, mint egy szokásos alumínium kerék. Mindössze hat kilogramm súlyú, és az új speciális poliamid Ultramid szerkezetből készül. A jármű jelentős, összesen 12 kg-os súlycsökkenése csökkenti az üzemanyag-fogyasztást a hagyományos hajtásnál; egy olyan akkumulátoros autó esetében, mint az intelligens előkép, ez növeli a hatótávolságot. "Az első hőre keményedő műanyag felnik már elérhetők versenyben és kis sorozatban is" - magyarázza Heiko Heß, aki a BASF kerékfejlesztéséért felelős. "Azonban a fröccsöntéssel előállítható hőre lágyuló felnikhez képest lényegesen összetettebbek, ezért drágábbak az előállításuk és alkalmatlanok nagyüzemi felhasználásra."
Ennek a nagy teherbírású Ultramid felninek a kialakításakor, csakúgy, mint az utóbbi években számos, ebből az anyagból készült alkatrész esetében, a ma már általánosan alkalmazható Ultrasim szimulációs eszközt használták. A topológia optimalizálása segítségével a számítógépen megjósolható és optimalizálható a műanyag perem bordázatának alakja és helyzete - a tervezés veszélyeztetése nélkül.
Stabil és meggyőző a törésteszten
A könnyű konstrukció stabilitása szempontjából egyrészt maguk a nyersanyagok, hanem a feldolgozás és az alakítás is meghatározó jelentőségű. És ezért a vegyipari vállalatok ma már nemcsak az anyagokkal, hanem a feldolgozásukkal és az építésükkel kapcsolatos szakértelmet is kínálnak. Ez vonatkozik arra a széleskörű szolgáltatási csomagra is, amelyet a Lanxess Hi Ant néven kínál. "Szeretnénk kiemelni az ügyfelek előnyeit, akik know-how-t használnak az anyagok, a szimulációs technikák, az építés, a gyártási folyamatok és az alkalmazási technológiák terén" - mondta Lars Kraus, a Lanxess félkristályos termékek üzletágának műszaki marketing szolgáltatásainak vezetője. A szolgáltatáscsomag mögött rejlő szakértelem legújabb példája egy áttörés a hosszú üvegszállal erősített szerves lemezek kialakításában. A nyersanyag-beszállító szakértői most szimulálhatják ezt az összetett folyamatot. Kiszámolják, hogy a szálak hogyan deformálódnak. Ez a poliamid fröccsöntési folyamatának előfeltétele, hogy rendkívül rugalmas és könnyű szerves lemezes hibrid szerkezeti alkatrészeket állítson elő, mint pl.
A Mercedes SLK Cabriolet elektrohidraulikus Vario tetőrendszerének alapváltozatának körülbelül 0,8 négyzetméteres tetőmodul-elemmel kell rendelkeznie a Bayblend T85 XF-ből is. Ütközés esetén a tetőmodul eleme nagy energiafogyasztással hat. A biztonságnak ez előnye, mert az alkatrész nem törik meg törés miatt. "A törésállóság a PC + ABS keverékünk nagy szívósságából származik, amely alacsony hőmérsékleten is megmarad a hidegben" - mondja Schulten. A megerősítetlen anyag 127 ° C-os méretstabilitási hőmérséklete (0,45MPa, ISO 75-1, -2) miatt megfelel a vízszintes műanyag testalkatrészek magas hőigényének. A magas kémiai és stressz-repedési ellenállás mellett további erősség a 10-15% -kal jobb folyékonyság a standard anyaghoz képest. "A fröccsöntött fröccsöntés feldolgozási know-how-jával együtt lehetővé teszi nagy felületű formázott alkatrészek gazdaságos, kis feszültséggel és alakváltozással történő gyártását, kiváló felületi minőséggel, rövid ciklusok alatt" - mondja Hans Zilch-Bremer, aki a Daimler kulcsfontosságú vezetője a Peguform tetőelemének fejlesztésében. jelentősen kíséri.
A poliamid 6 család alapanyagait, például az Ultramid B3ZG7 CR, az Ultramid B3ZG3 CR vagy az Ultramid B3ZG10 CR 35, 15 és 50 százalékos üvegszálakkal erősítik. A nagy szilárdságú műanyagokat eredetileg elsősorban a gyalogosok védelméhez kapcsolódó karosszéria-alkalmazásokhoz fejlesztették ki, másutt a jármű ütközés szempontjából releváns alkatrészeihez is. A kormánykeréken, szerkezeti betétként vagy az ülésen: ahol nagy és gyors energiafogyasztásra van szükség. Anyagfejlesztés és tesztelés céljából a ludwigshafeni székhelyű vállalat kifejlesztett egy hajlító és torziós gerendát, különösen az új ütközésre optimalizált típusokhoz.
A vevői tesztekhez is használható tesztkomponens a párizsi Eiffel-toronyra emlékeztet és 45 ° -os bordázattal rendelkezik. Míg a klasszikus CR anyag, az Ultramid B3WG6 CR statikus torziós próbán majdnem 150 ° -kal elcsavarható törés nélkül, az új típusú műanyagok károsodás nélkül képesek ellenállni a csavarodásnak akár 240 ° -os szögben is.
Nem csak gyönyörű
A súly és az ellenálló képesség mellett az alapanyag-beszállítók fejlesztései a feldolgozhatóságra és egyéb lehetséges felhasználásokra is irányulnak. Az ütésmódosítással módosított Delrin 300 TE poliacetál például megfelel a jármű belső terében való használat követelményeinek. Hans-Hermann Kirner, a Dupont gépjármű-belső terének anyagfejlesztési vezetője: "Tekintettel a fogyasztók növekvő minőségi igényeire, az autóipar most rendkívül alacsony határértékeket állít be az illékony szerves anyagok (VOC) kibocsátására." A Grafe-csoport alacsony kibocsátású PP-vegyülete is kiemelkedik a légcsatornák és a jármûvek jármûvek építésénél való alacsony kibocsátása miatt.
Ezenkívül a tervezés és a tervezés szabadsága olyan követelmény, amelyet az alapanyag-szolgáltatók teljesítenek. Az üveghez és a fémhez képest a polikarbonát nagyobb alakítási lehetőségei nagy területű, összetett formájú külső 3D testrészeket tesznek lehetővé integrált ablakelemekkel az e-járművek számára. "Megkülönböztető stíluselemként ezek az alkatrészek a márka kialakításának értelmében alakíthatják a járművek megjelenését" - mondja dr. Sven Gestermann.
A fényesség és a szín a Luran HH 120 sztirol műanyag alapvető jellemzői is. Az anyagot a BASF, az Ineos és a sztirol műanyagipari vállalatok közös vállalkozásával állítják elő. Ezt használják a Skoda járművek külsejében, például tükörháromszögekben, spoiler alkatrészekben és díszlécekben, de a beltéri kereteknél és rádiópaneleknél is. Lehet mélyfekete színű, fényes felülettel, hő- és UV-ellenálló képességével, vegyszerállóságával és karcállóságával jellemezhető. Kiváló minőségű fémes hatást érhetünk el a Daplen EH 104AE-0515 polipropilén alapú vegyület alkalmazásával, például a Peugeot 206+ modellben. Az anyag pigmentet tartalmaz, amely megmenti az autó gyártójának festési folyamatát. "Fémes színű műanyag keverék használatához esztétikai alkatrészekhez nagyon folyékony anyagra van szükség, hogy a hegesztési vonalak minimálisra csökkenjenek" - magyarázza Thomas Rothmayer, a Borealis vezető alkalmazásfejlesztő mérnöke.
A burkolat alakú felületek nagy vegyszerállóságot és karcállóságot kínálnak. A rendszermegoldás az Evonik és a KrausMaffei közös fejlesztése. Az eljárás során a Plexiglas CF formázó vegyületből készült komponenseket oldószermentes, többkomponensű, akrilát alapú reaktív rendszerrel vonják be közvetlenül a fröccsöntő szerszámban. A teszt azt mutatta, hogy a bevonatok behatolási mélysége lényegesen alacsonyabb, mint az összehasonlítható termékeké.
Hőnek, oldószereknek és nedvességnek ellenáll
Az áttekintés azt mutatja, hogy az autóépítés műanyagainak különféle követelményeknek kell megfelelniük. A lehető leghatékonyabb járművek megtervezése minden szereplő hajtóerő-fejlesztési célja, különös tekintettel a feltörekvő elektromos járművekre. A műanyagszállítók számára azonban nemcsak az alapanyagokkal kapcsolatos kompetencia fontos, hanem az egész feldolgozási és építési folyamat támogatása is.