Eerste volledig kunststof rempedaal voor batterij-elektrische sportwagen

De volledig geconsolideerde halffabrikaten Tepex dynalite hebben een thermoplastische matrix die typisch is versterkt met lagen doorlopend glasvezelweefsel. Het rempedaal voor de batterij-elektrische sportwagen maakt gebruik van een composietstructuur met een nylon 6-matrix, die aan de binnenkant unidirectionele vezellagen bevat en stoffen lagen met vezels die onder een hoek van 45° op de twee deklagen zijn gerangschikt. De binnenste lagen geven het onderdeel zijn uitstekende trek- en buigsterkte.

Tapes zijn dunne plastic strips met unidirectioneel georiënteerde, zeer sterke continue vezelsystemen ingebed in de thermoplastische matrix. In het rempedaal worden meerdere tapes met glasvezelrovings gebruikt om de onderkant van het onderdeel te versterken. Omdat de tapes en het Tepex-inzetstuk uit onderling compatibele kunststofmatrices bestaan, kunnen de tapes eenvoudig met een laser op het Tepex-inzetstuk worden gelast. Dit resulteert in op maat gemaakte laminaten met vezellagen die de belastingspaden nauwkeurig volgen en zijn aangepast aan de exacte belastingspecifieke componentvereisten. De deklagen van het inzetstuk met hun 45° vezellagen, gecombineerd met de tapes bovenop, zorgen daarbij voor de hoge torsiesterkte van het pedaal.

Zegt Daniel Häffelin van het Innovation Center van BOGE Elastmetall. "Deze op maat gemaakte vezellaagstructuur en de combinatie van organische platen en tapes hebben het mogelijk gemaakt om het rempedaalgewicht nog verder te verminderen en tegelijkertijd het uitzonderlijk hoge niveau van mechanische eigenschappen te bereiken dat een dergelijke veiligheidskritieke component moet bieden.” Er zijn momenteel vier verschillende rempedaalontwerpen in massaproductie op basis van een volledig plastic versie. Voor alle componentversies zijn de belastingspaden ook geoptimaliseerd voor de verschillende torsierichtingen.

De rempedalen worden in een geautomatiseerd proces vervaardigd met behulp van hybride gieten in korte cyclustijden die geschikt zijn voor grootschalige productie. De methode integreert het draperen van het Tepex-inzetstuk en de tapes in het daaropvolgende spuitgietproces. De eerste productiefase omvat het nauwkeurig uitlijnen van de banden met behulp van optische meetsystemen en deze vervolgens op het Tepex-inzetstuk plaatsen zodat ze eraan kunnen worden gelast. Dit geheel wordt thermisch gevormd en vervolgens teruggegoten met nylon 66 door middel van een spuitgietproces.

Volgens Vonberg ontstaan ​​er nieuwe kansen op het gebied van elektrische voertuigen voor thermoplastische composietconstructies met op maat gemaakte vezeloriëntatie. “Voorbeelden van toepassingen voor Tepex-inzetstukken zijn onder meer front-end systemen en bumperbalken, beugels voor elektrische en elektronische modules, koffers en reservewielkasten, batterijbehuizingen en afdekkingen, structurele componenten in het 'kas'-gedeelte van het voertuig en structurele bekledingen in het bodemgedeelte om de batterij te beschermen.”