Lanxess demonstreert Tepex composietmateriaal in structurele beugeltoepassing

Lanxess (Keulen, Duitsland) blijft succesvolle toepassingen identificeren voor zijn Tepex continu vezelversterkt thermoplastisch composietmateriaal, van een laadruimte voor auto's tot de meer recente productie van structurele beugelcomponenten om de batterij vast te houden die elektriciteit levert aan het geautomatiseerde rijhulpsysteem "Intelligent Drive" in de Mercedes-Benz S-Klasse bij plotselinge stroomuitval.

De boogvormige beugel is gemaakt door Poeppelmann Kunststoff-Technik GmbH &Co. KG (Lohne, Duitsland) met behulp van Lanxess' op polypropyleen gebaseerde Tepex dynalite 104-RGUD600(4)/47%. De fabricagemethode is een proces in twee fasen waarbij het vormen (drappen) van het composiet wordt gecombineerd met spuitgieten.

"Door het composietontwerp kan het eindproduct maar liefst 40% lichter zijn dan een versie van metaal", zegt Joachim Schrapp, expert in lichtgewicht design bij Poeppelmann. “De spuitgietstap maakt het ook mogelijk om functies te integreren die het niet alleen veel gemakkelijker maken om de beugel te installeren, maar ook om de logistieke werklast te verminderen. Dit alles heeft een gunstig effect op de productiekosten.”

De taak van de beugel, zegt Lanxess, is om de ~10-kilogram batterij stevig op zijn plaats te houden in het achterste compartiment van het voertuig door alleen vast te klemmen, zelfs wanneer deze wordt blootgesteld aan de aanzienlijke versnellingskrachten die optreden bij een botsing. De beugel is zo ontworpen dat de meeste krachten van de aangrijppunten via de doorlopende glasvezels van het composietmateriaal worden overgebracht. Bovendien, omdat de Tepex blank niet kruipt onder zeer aanhoudende spanningen, treedt er geen vervorming op en een hoge mate van vermoeiingssterkte zorgt ervoor dat het materiaal na verloop van tijd niet broos wordt of barst als gevolg van frequente, zware trillingen.

Volgens Lanxess komen de corrosieweerstand en elektrische eigenschappen van Tepex ook ten goede aan deze toepassing. De eerste maakt naar verluidt het transport en de opslag gemakkelijker dan het geval zou zijn voor metalen spoelen. De laatste, zegt Schrapp, zorgt ervoor dat hij "elektrisch isoleert voor het lichaam en de metalen onderdelen van de batterij, wat het risico op kortsluiting aanzienlijk vermindert. Voor een onderdeel van metaal zijn echter aanvullende maatregelen nodig ter bescherming tegen kortsluiting.”

Voor deze toepassing is de polypropyleenmatrix van Tepex versterkt met vier lagen continue glasvezel, waarvan de meeste in één richting zijn gerangschikt. De spuitgegoten verbinding, die is versterkt met korte glasvezels, is ook op basis van polypropyleen, waardoor een sterke verbinding tussen de twee ontstaat. De integratie van geleiders voor kabels, evenals bevestigingen en bevestigingsmiddelen in de beugel voor twee besturingseenheden vindt plaats tijdens de spuitgietfase, zodat de apparatuur tijdens de installatie kan worden vastgeklikt in plaats van op zijn plaats geschroefd.