LANXESS thermoplastische composieten gebruikt in Audi A8 achterbankschaal

LANXESS (Keulen, Duitsland) heeft aangekondigd dat zijn Tepex continu-vezelversterkte composieten worden gebruikt in een achterbanktoepassing voor de Audi A8. De sedan-auto heeft een optie met twee elektrisch verstelbare individuele achterstoelen, waarvan de schalen zijn ontwikkeld door Faurecia Automotive Seating (Stadthagen, Duitsland) en zijn vervaardigd met behulp van een hybride gietproces. Hiervoor wordt op polyamide-6 gebaseerde Tepex dynalite 102-RG600(2)/47% gebruikt. Als omgevormd materiaal wordt het korte glasvezelversterkte Durethan BKV30H2.0 polyamide 6, ook van LANXESS, gebruikt.

LANXESS noemt de toepassing als een voorbeeld van hoe zijn Tepex continu-vezelversterkte composieten een gevestigde waarde worden in de grootschalige productie van verschillende structurele componenten voor lichtgewicht auto-ontwerp.

“De reden dat voor deze constructie is gekozen voor ons composietmateriaal was het feit dat het zo’n 45% lichter is dan een vergelijkbaar metalen ontwerp, maar dankzij de hoge mate van functionele integratie ook kosteneffectief kan worden geproduceerd. Het is ook bestand tegen de hoge mechanische belastingen bij een crash”, legt Henrik Plaggenborg uit, hoofd van Tepex Automotive bij de business unit LANXESS High Performance Materials (HPM).

Tot nu toe worden vergelijkbare stoelen voornamelijk gemaakt met metalen schalen die op een onderbouw zijn geschroefd. Het vervaardigen van de metalen schalen is tijdrovend omdat ze uit talrijke afzonderlijke onderdelen bestaan ​​die in verschillende stappen door middel van lassen aan elkaar moeten worden verbonden.

“Bij het hybride gietproces wordt daarentegen in één processtap een kant-en-klaar onderdeel gemaakt. Het voorgevormde en verwarmde composiet halffabrikaat wordt hiervoor direct in het spuitgietgereedschap gevormd en door middel van spuitgieten voorzien van tal van functies. Dit vereenvoudigt de montage achteraf en leidt tot aanzienlijke besparingen op de productiekosten”, zegt Tilmann Sontag, projectmanager bij de Tepex Automotive group van HPM.

Naast versterkte ribben zijn de leidinggroef voor het vastzetten van de stoelbekleding en talrijke houders en geleiders (bijvoorbeeld voor stoelventilatie en kabelhouders) in het onderdeel geïntegreerd. De clips om de zitschaal te bevestigen worden ook direct geïnjecteerd.

“De schaal kan eenvoudig en snel zonder schroeven worden gemonteerd met behulp van de clips, en weer worden gedemonteerd voor servicedoeleinden. De clips zijn zeer stabiel en voldoen aan alle relevante veiligheidseisen”, zegt Sontag.

LANXESS heeft de projectpartners uitgebreid ondersteund bij de ontwikkeling van de zitschalen en het complete achterbanksysteem. Zo heeft HPM materiaalgegevens bepaald over het composiet en het overgoten materiaal dat Faurecia nodig had voor structurele simulaties om de mechanische veerkracht van de veiligheidscomponent te berekenen. Daarnaast zijn in een drapeersimulatie verschillende strategieën geanalyseerd om het composiet halffabrikaat nauwkeurig en reproduceerbaar te vormen. De bevindingen zijn verwerkt in aanbevelingen voor het ontwerpen van de tools en processen.

"We hebben bijvoorbeeld speciale klemelementen aanbevolen om het inzetstuk van geplastificeerd composiet in het spuitgietgereedschap te bevestigen", zegt Sontag.

Tepex wordt ontwikkeld en geproduceerd door LANXESS-dochter Bond-Laminates GmbH (Brilon, Duitsland). Tepex dynalite wordt gebruikt om op grote schaal frontends, rempedalen, onderdelen voor bodempanelen, versterkende structurele inzetstukken voor afneembare carrosseriedelen en dragers voor deur- en elektronische modules te produceren. LANXESS verwacht dat het composietmateriaal in de toekomst zal worden gebruikt voor de productie van rugleuningen en armleuningen, evenals zitschalen voor nieuwe, zeer complexe stoelsystemen voor autonoom rijden.

Volgens Plaggenborg:"We denken bijvoorbeeld aan vrij draaibare, zwenkbare of verwijderbare stoelen die niet alleen weinig wegen, maar ook aan alle crasheisen voldoen en zijn uitgerust met tal van geïntegreerde functies zoals veiligheidsgordel, infotainment en comfortsystemen."