【倍特專欄】增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成的電池支架輕質(zhì)且牢固前景看好
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目前,獲悉了朗盛推出采用Tepex連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成的電池支架,輕質(zhì)且牢固,朗盛的Tepex連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料也是生產(chǎn)構(gòu)成駕駛輔助系統(tǒng)一部分的結(jié)構(gòu)部件的理想選擇。其中一個例子是用于電池支架,該電池在突然斷電的情況下為梅賽德斯-奔馳S級車的高度自動化駕駛輔助系統(tǒng) "智能駕駛 "提供電力。弓形支架是由位于德國Lohne的Poeppelmann Kunststoff-Technik GmbH & Co. KG公司制造的,以聚丙烯基Tepex dynalite 104-RGUD600(4)/47%為基礎(chǔ)。制造方法是一個兩階段的過程,將復(fù)合材料的成型(垂掛)與注射成型相結(jié)合。Poeppelmann的輕質(zhì)設(shè)計(jì)專家Joachim Schrapp說:“復(fù)合材料的設(shè)計(jì)意味著成品可以比由金屬制成的版本輕40%。注塑步驟還使功能得以整合,不僅使支架的安裝更容易,而且還減少了物流工作量。所有這些都對制造成本產(chǎn)生了有利影響。”
優(yōu)化的力量分布:支架的工作是將電池(重約10公斤)牢牢地固定在汽車后艙中,即使受到碰撞中出現(xiàn)的相當(dāng)大的加速力,也要單獨(dú)夾緊。支架的設(shè)計(jì)是為了確保大部分的力通過復(fù)合材料的連續(xù)玻璃纖維從應(yīng)用點(diǎn)轉(zhuǎn)移。這就充分利用了Tepex坯料所提供的優(yōu)異強(qiáng)度和剛度。朗盛Tepex銷售和項(xiàng)目經(jīng)理Philipp Maas說:“我們的復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)是,與纖維增強(qiáng)的注射成型的化合物不同。例如,它在高持續(xù)應(yīng)力下不會出現(xiàn)蠕變,因此不會變形。這確保了電池被永久地固定住。坯料還擁有高度的疲勞強(qiáng)度,這確保了材料不會因頻繁或劇烈的振動(如坑洼造成的振動)而變脆,并隨著時(shí)間的推移出現(xiàn)裂縫?!?/span>
控制單元夾在其中:在注塑階段集成在支架上的功能包括電纜的導(dǎo)槽以及兩個控制單元的支架和扣件。Schrapp說:“這兩件設(shè)備在安裝時(shí)被簡單地夾住,所以你不必花時(shí)間把它們擰進(jìn)去?!?/span>
牢固的材料結(jié)合:Tepex材料的聚丙烯基體由四層連續(xù)的玻璃纖維加固,其中大部分是朝一個方向排列。用短玻璃纖維加固的注射成型的化合物也是以聚丙烯為基礎(chǔ)的?!坝捎谀z粘基體和注射成型材料相匹配,這在它們之間形成了非常牢固的粘合。再加上復(fù)合材料的高比剛度,這導(dǎo)致了強(qiáng)度和剛度的提高?!?/span>Maas說。
抗腐蝕和電絕緣:復(fù)合材料半成品的另一個好處是它耐腐蝕,這使得運(yùn)輸和儲存比金屬線圈的情況更容易。結(jié)構(gòu)材料的電氣特性也起到了關(guān)鍵作用。“它對車身和電池的金屬部件具有電絕緣性,這大大降低了短路的風(fēng)險(xiǎn)。然而,一個由金屬制成的部件將需要額外的措施來防止短路。”Schrapp說。
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