{"id":20242,"date":"2020-04-08T11:11:00","date_gmt":"2020-04-08T09:11:00","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=20242"},"modified":"2020-04-08T11:11:00","modified_gmt":"2020-04-08T09:11:00","slug":"erstes-vollkunststoff-bremspedal-fuer-batterieelektrischen-sportwagen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=20242","title":{"rendered":"Erstes Vollkunststoff-Bremspedal f\u00fcr batterieelektrischen Sportwagen"},"content":{"rendered":"

Gemeinsame Entwicklung von LANXESS und BOGE Elastmetall<\/strong><\/p>\n

\u0095 Rund 50 Prozent leichter als vergleichbare Stahlausf\u00fchrung<\/strong><\/p>\n

\u0095 Hohe Biege- und Torsionsbelastbarkeit durch multiaxialen Faserlagenaufbau in Kombination mit hochsteifen Tapes<\/strong><\/p>\n

\u0095 Gro\u00dfserientauglicher Herstellprozess durch Hybrid Molding<\/strong><\/p>\n

K\u00f6ln<\/strong> \u2013 Bei batterieelektrischen Sportwagen z\u00e4hlt jedes Gramm Gewicht. Daher kommt im ersten Serienfahrzeug dieses Segments ein Vollkunststoff-Bremspedal zum Einsatz. Das Sicherheitsbauteil wurde von der BOGE Elastmetall GmbH, einem global agierenden Anbieter f\u00fcr Schwingungstechnik und Kunststoffl\u00f6sungen in der Automobilindustrie, zusammen mit dem Gesch\u00e4ftsbereich High Performance Materials (HPM) von LANXESS entwickelt. Seine hohe mechanische Belastbarkeit bei sehr geringem Gewicht verdankt es einer thermoplastischen Composite-Konstruktion. F\u00fcr den Aufbau werden ein Einleger aus dem endlosfaserverst\u00e4rkten, thermoplastischen Verbundwerkstoff Tepex dynalite von LANXESS und mehrere Tapes verwendet.<\/p>\n

\u201eDer Verbundaufbau senkt das Gewicht des Bremspedals um 50 Prozent gegen\u00fcber einer vergleichbaren Stahlkonstruktion. Die hohen Lastanforderungen an das Strukturbauteil werden durch den ma\u00dfgeschneiderten Faserlagenaufbau des Tepex-Einlegers sowie durch eine zus\u00e4tzliche lokale Tape-Verst\u00e4rkung erf\u00fcllt. Dank einer durchgehenden Automatisierung ist eine effiziente, gro\u00dfserientaugliche Herstellung des geometrisch komplexen Sicherheitsbauteils m\u00f6glich\u201c, erkl\u00e4rt Dr. Klaus Vonberg, Leichtbauexperte in der Tepex Automotive Group von HPM.<\/p>\n

Gezielte Kombination unterschiedlich orientierter Faserlagen<\/strong><\/p>\n

Die Tepex dynalite-Materialien haben eine thermoplastische Matrix, die \u00fcblicherweise mit Lagen aus Endlos-Glasfasergeweben verst\u00e4rkt ist. Im Fall des Bremspedals f\u00fcr den batterieelektrischen Sportwagen wurde ein Verbundaufbau mit Polyamid 6-Matrix gew\u00e4hlt, der im Inneren unidirektionale Faserlagen und in den beiden Deckschichten Gewebelagen mit +45\u00b0-Faserausrichtung enth\u00e4lt. Die inneren Lagen sorgen f\u00fcr die exzellente Zug- und Biegebelastbarkeit des Bauteils.<\/p>\n

Tapes sind d\u00fcnne Kunststoffb\u00e4nder, in die unidirektional ausgerichtete, hochfeste Endlosfasersysteme eingebettet sind. Beim Bremspedal werden mehrere Tapes mit Glasfaser-Rovings eingesetzt, um die Bauteilunterseite zu verst\u00e4rken. Da die Tapes und der Tepex-Einleger aus zueinander kompatiblen Kunststoffmatrices bestehen, k\u00f6nnen die Tapes einfach per Laser auf den Tepex-Einleger geschwei\u00dft werden. Das Resultat sind ma\u00dfgeschneiderte Laminate, deren Faserlagen genau den Lastpfaden folgen und exakt an die lastspezifischen Bauteilanforderungen angepasst sind. So sorgen die Deckschichten des Einlegers mit ihren +45\u00b0-Faserlagen zusammen mit den aufgelegten Tapes f\u00fcr eine hohe Torsionsbelastbarkeit des Pedals.<\/p>\n

Vier Bremspedalvarianten in der Serienfertigung<\/strong><\/p>\n

\u201eDurch diesen ma\u00dfgeschneiderten Faserlagenaufbau und die Kopplung von Organoblechen und Tapes ist es gelungen, das Gewicht von Bremspedalen weiter zu senken und gleichzeitig das sehr hohe mechanische Eigenschaftsniveau zu erreichen, das ein solches sicherheitsrelevantes Bauteil mitbringen muss\u201c, so Dr. Daniel H\u00e4ffelin vom Innovation Center bei BOGE Elastmetall. Gegenw\u00e4rtig befinden sich vier unterschiedliche Bremspedalausf\u00fchrungen in der Serienfertigung, bei denen auf eine Vollkunststoff-Version gesetzt wird. F\u00fcr alle Bauteilvarianten sind die Lastpfade auch entsprechend den unterschiedlichen Torsionsrichtungen optimiert.<\/p>\n

Automatisierte Verarbeitung von Tapes und Tepex<\/strong><\/p>\n

Die Bremspedale werden per Hybrid Molding in kurzen, f\u00fcr die Gro\u00dfserie geeigneten Zykluszeiten in einem automatisierten Prozess gefertigt. Das Verfahren integriert das Umformen des Einlegers aus Tepex sowie der Tapes in den folgenden Spritzgussprozess. In einem ersten Fertigungsschritt werden die Tape-Zuschnitte mittels optischer Messsysteme exakt ausgerichtet und auf dem Tepex-Einleger positioniert, um dann mit diesem verschwei\u00dft zu werden. Anschlie\u00dfend wird der Aufbau umgeformt und im Spritzgussprozess mit Polyamid 66 hinterspritzt.<\/p>\n

Hochfeste Strukturbauteile f\u00fcr die E-Mobilit\u00e4t<\/strong><\/p>\n

F\u00fcr thermoplastische Composite-Aufbauten mit lastgerechter Faserorientierung er\u00f6ffnen sich in der Elektromobilit\u00e4t weitere Einsatzm\u00f6glichkeiten. Vonberg: \u201eAnwendungen f\u00fcr Tepex-Einleger sind zum Beispiel Frontendsysteme und Sto\u00dff\u00e4ngertr\u00e4ger, Halter von Elektro-\/Elektronikmodulen, Laderaummulden, Batteriegeh\u00e4use und -abdeckungen, strukturelle Komponenten im Greenhouse sowie strukturelle Verkleidungen im Unterbodenbereich zum Schutz der Batterie.\u201c<\/p>\n

Auch der niedrige CO2<\/sub>-Fu\u00dfabdruck im Vergleich zu Konstruktionen auf Metallbasis spricht f\u00fcr die Verbundbauweise mit Tepex und Tapes. Dabei sind thermoplastische Composites nicht nur deutlich leichter, sondern erm\u00f6glichen durch das Hybrid Molding-Verfahren auch die kostensenkende, gewichts- und energiesparende Integration von Funktionen wie F\u00fchrungen, Aufnahmen und Befestigungselementen. Aufw\u00e4ndige Weiterverarbeitungsschritte \u2013 wie etwa das Entgraten oder das nachtr\u00e4gliche Gewindebohren, wie es bei Metallteilen \u00fcblich ist \u2013 entfallen bei solchen Bauteilen.<\/p>\n

N\u00e4here Informationen zu LANXESS-Produkten, -Entwicklungen, -Technologien und -Serviceleistungen bei Polyamiden, Polyestern und thermoplastischen Composites f\u00fcr innovative Fahrzeugkonzepte und speziell die Elektromobilit\u00e4t finden sich unter https:\/\/new-mobility.lanxess.com<\/a> bzw. www.e-mobility.lanxess.com<\/a>.<\/p>\n

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