Leverkusen - wynaleziona przez firmę LANXESS technologia kompozytowa pozwalająca na łączenie tworzyw sztucznych i metali, zwana również techniką hybrydową, jest szeroko wykorzystywana w przemyśle samochodowym do produkcji lekkich elementów konstrukcyjnych narażonych na duże obciążenia, jak pas przedni, wsporniki łożysk pedałów albo pedały hamulca. Jako komponenty materiałowe stosowano dotąd blachy stalowe albo aluminiowe. Teraz po raz pierwszy udało się zastosować w pasie przednim wykonanym techniką hybrydową, oprócz blachy aluminiowej, również blachę organiczną i to w dolnym pasie przednim nowego Audi A8. Zastosowano tam profil ceowy z lekkiego materiału. „Konstrukcja pasa przedniego dowodzi, że blachy organiczne spełniają wszystkie wymagania pod względem wytrzymałości na skręcanie oraz zginanie i stanowią alternatywę dla blach stalowych i aluminiowych w technice hybrydowej. Traktujemy tę część jako pośredni etap opracowania wykonania pasa przedniego techniką hybrydową, produkowanego seryjnie jako część wykonaną całkowicie z poliamidu 6 i posiadającego wyłącznie wstawki z blachy organicznej“- objaśnia Ulrich Dajek, ekspert konstrukcyjny w firmie LANXESS.
Koncern chemiczny z Leverkusen dostarcza odpowiednie typy poliamidu 6 w gatunku Durethan do produkcji blachy organicznej, jak również do wykonywania pasa przedniego techniką hybrydową. Blacha organiczna jest wykonywana przez Bond-Laminates GmbH w Brilon.
W przypadku blach organicznych chodzi o tworzywa termoplastyczne wzmocnione włóknami ciągłymi (w tym przypadku osnowę stanowi poliamid 6), które ze względu na wysoką wytrzymałość i sztywność, przy jednocześnie małej gęstości stanowią doskonały, lekki materiał konstrukcyjny. W celu wykonania części w technice hybrydowej najpierw podgrzewa się blachę organiczną, poddaje obróbce plastycznej i przycina. Uzyskaną część wkłada się następnie do formy wtryskowej i wzmacnia żebrami i usztywnieniami np. z poliamidu 6, tworząc połączenie nierozłączne. Firma LANXESS pracuje aktualnie wraz ze swoimi partnerami nad przeniesieniem oddzielnej dotąd operacji obróbki plastycznej do formy wtryskowej. Obróbka plastyczna i formowanie wtryskowe odbywają się następnie w jednej operacji, co jest korzystne dla ekonomiczności i wydajności.
Wzmocnienie pasa dolnego blachą organiczną - w pasie górnym stosuje się blachę aluminiową - ma grubość jedynie 1,0 milimetra. Podczas jazdy jest on poddawany znacznym obciążeniom, ponieważ pas dolny przenosi obciążenia spowodowane między innymi zabezpieczeniem Lower Leg, zderzakiem, osłoną podwozia i mocowaniem zespołu chłodzenia. Mimo to można było wykonać profil ceowy o mniejszej grubości niż w przypadku blachy aluminiowej. „Oceniamy, że zastosowanie blachy organicznej zamiast aluminiowej pozwoli na zmniejszenie masy części konstrukcyjnych o około 10 procent“- stwierdza Dajek.
Przy formowaniu wtryskowym pasa przedniego, wykonanego techniką hybrydową, stosuje się poliamid 6 Durethan BKV 30 EF, wzmocniony 30 procentami włókna szklanego. W porównaniu z podobnymi, standardowymi typami poliamidu 6, można stosować ciśnienia wtrysku mniejsze nawet o 40 procent. Z tego wynika mniejsze zużycie narzędzi, co obniża koszty napraw narzędzia. Można stosować mniejszą grubość ścianek i precyzyjnie wykonywać elementy konstrukcyjne o filigranowych kształtach. Oszczędności wynikają poza tym z mniejszych temperatur wtrysku (zużycie energii, czas cyklu). Poza tym potrzeba mniej punktów wtrysku, co pozwala na jednolite ukierunkowanie włókien szklanych i wskutek tego zminimalizowanie skurczu i odkształcenia.
Podobnie jak w przypadku wcześniejszych pasów przednich, wykonywanych techniką hybrydową, również pas stosowany w Audi A8 spełnia różne funkcje, co znacznie upraszcza montaż i związane z tym procesy logistyczne. Do funkcji tych zalicza się np. zamocowanie chłodnicy wody, czujnika zderzeniowego, kratki wentylacyjnej chłodnicy oleju oraz reflektorów i ich ramek. Ponadto w pasie przednim są umieszczone tuleje gwintowane i połączenia dla wsporników błotników i pokrycia zderzaka.
Firma LANXESS udziela znaczącego wsparcia firmom partnerskim przy opracowywaniu pasa przedniego. Przeprowadzono np. analizy Mold Flow, aby między innymi zminimalizować odkształcenia części i zapewnić optymalne wypełnienie formy. Poza tym sprawdzono charakterystykę skręcania i zginania wspornika z blachy organicznej, aby poddać walidacji symulację jego charakterystyki zderzeniowej. Przy symulacjach związanych z projektowaniem części korzystne okazało się to, że firma LANXESS zna parametry mechaniczne zarówno blachy organicznej jak i poliamidu 6 o dużej płynności, stosowanego przy wykonywaniu części metodą wtryskową.
Firma LANXESS jest czołowym, specjalistycznym koncernem chemicznym, który w 2009 roku osiągnął obrót 5,06 miliardów euro i aktualnie zatrudnia około 14.300 pracowników w 23 krajach. Przedsiębiorstwo posiada 43 zakłady produkcyjne, rozmieszczone na całym świecie. Głównym obszarem działalności firmy LANXESS jest opracowywanie nowych wyrobów, produkcja i sprzedaż tworzyw sztucznych, kauczuku, produktów pośrednich i specjalistycznych środków chemicznych.
Źródło: Proximity Poland
dodano: 14:34, 10.5.2010
|
|
