- JUNI 2019
Die Automobilwelt bewegt sich schnell - wenn Sie das Wortspiel entschuldigen - und an vorderster Front dabei zu sein, kann den Unterschied zwischen winzigen Bruchteilen von Messwerten ausmachen.
Ein Bruchteil einer Sekunde hier, ein Gramm dort. Und diese Zahlen ändern sich je nach Materialbeschaffenheit des Fahrzeugs sehr stark. Wenn Sie jemals versucht haben, ein Formel-1-Rennen in einem Stahlchassis zu gewinnen (wir auch nicht), werden Sie wissen - Schwermetalle sind out und leichte Verbundwerkstoffe sind in. Kein Wunder also, dass so viele Branchenführer zu Veranstaltungen wie der Composite Expo von JEC strömen, zu der zuletzt über 43.500 Besucher nach Paris kamen, um sich über die neuesten und besten Entwicklungen zu informieren. Wir waren das dritte Jahr in Folge dabei, zusammen mit Entscheidungsträgern aus der Sport- und Luftfahrtindustrie.
Aus zwei mach eins
Laienhaft ausgedrückt sind Verbundwerkstoffe eine Mischung aus zwei oder mehr Substanzen, die miteinander verbunden werden, um ein Material zu schaffen, das seine Aufgabe besser erfüllt als es jedes einzelne Material könnte. Für die Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Sportindustrie bedeutet das in der Regel: schneller, leichter und haltbarer. Denken Sie an Karosserieteile, die nur einen Bruchteil ihres Gegenstücks aus Stahl wiegen, und - heutzutage - revolutionäre neue strukturelle Anwendungen in Türverkleidungen und Bodenwannen. Aufgrund ihres guten Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht werden Verbundwerkstoffe im Automobilbau immer mehr zur Norm, da die Hersteller von den Kosten, der effizienten Produktion, der Flexibilität und der Lebensdauer überzeugt sind.
Auf dem Vormarsch
Wenn es um Verbundwerkstoffe geht, wollen die Hersteller zwei Dinge: eine Gewichtsreduzierung und eine Kostenreduzierung im Vergleich zu konkurrierenden leichten Metalllösungen. Zumindest für die Automobilbranche in der EU wird dies teilweise durch die Nachfrage nach besserer Kraftstoffeffizienz und die Notwendigkeit, die sich ändernde Gesetzgebung1 in Bezug auf Emissionen einzuhalten, beflügelt. Wenn es um die Umweltverträglichkeit geht, sind Verbundwerkstoffe auf dem Vormarsch und werden auch zunehmend recycelbar.
Bewährte Bilanz
In der gesamten Branche gibt es Beispiele für Unternehmen, die Verbundwerkstoffe einsetzen, um Zeit und Geld zu sparen. Nehmen Sie das festverglaste Rollladen-Schiebedachmodell, das von einem Team in Frankreich entwickelt wurde2. Mit Führungsschienen aus Verbundwerkstoffen anstelle von Aluminium konnten die Entwickler Gewicht, Kosten und Werkzeuge einsparen, während sie den gleichen Sonnenschutz boten. Und weil ihr Verbundwerkstoff mit Hilfe von Gussformen hergestellt werden konnte, konnten sie die arbeitsintensiven mehrstufigen Schweiß- und Bearbeitungsprozesse überspringen, die normalerweise bei Aluminium erforderlich sind. Und dann ist da noch der Prototyp eines Hilfsrahmens aus Kohlefaserverbundwerkstoff, der für Ford entwickelt wurde, um das Fahrzeuggewicht zu senken, die Emissionen zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. 45 Stahlteile wurden durch zwei Formteile und vier Metallteile ersetzt, was zu einer satten Reduzierung der Anzahl der Teile um 87 % und einer Verringerung der Masse um 35 % führte.
Unsere Innovation
In unseren eigenen Tests und Fallstudien haben wir mit unseren Synergex™- und Lattice™-Produkten ebenfalls erstaunliche Ergebnisse erzielt. Synergex™ von Coats ist eine Reihe hochentwickelter und anpassungsfähiger Verbundfasern, die mit dem Lattice™-Verfahren zu Vorformen verarbeitet werden können. . Die Vorformen enthalten bereits ein thermoplastisches Harz und können dann zu komplexen Formen geformt werden. Darüber hinaus können die Lattice™-Vorformen nur mit verstärkten Fasern für duroplastische Verfahren wie HP-RTM, RTM, Infusion und Flüssigkompositformung in Nettoform gebracht werden. Und das Gewicht? Eine Designstudie mit Lastfallsimulationen hat gezeigt, dass ein LDSMC-Außenmaterial und ein Synergex-Innenmaterial 57% leichter als Stahl und 31% leichter als Aluminium sein können. Tatsächlich können unsere optimierten Lösungen im Vergleich zu Stahl eine Gewichtsreduzierung von über 70% aufweisen. Dieses Kohlefaser-Sortiment wurde für die Wind-, Automobil-, Luftfahrt- und Sportindustrie entwickelt und kann mit verschiedenen Beschichtungen und Wicklungen kundenspezifisch angepasst werden. Darüber hinaus ermöglicht unser Lattice™ Conductive-Produkt die Einbindung isolierter leitfähiger Pfade durch die Strukturkomponenten, was die potenzielle Integration von Kabelbaumfunktionen, Verbundwerkstoff-Zustandsüberwachung, Heizelementen, Kapazitätssensoren und vielen anderen Arten von Sensoren ermöglicht.
Gewinnendes Material
In einer Welt, in der Kraftstoffeffizienz und Umweltverantwortung Hand in Hand gehen, muss die Automobilindustrie neue Wege finden, um die Leistung zu verbessern. Dabei erweisen sich Verbundwerkstoffe bei jeder Anwendung als nahezu perfekte Mischung aus Festigkeit, Gewicht und Haltbarkeit. Korrosionsbeständig, stoßfest und mit branchenführender Wissenschaft entwickelt - wenn es eine Herausforderung gibt, der Sie sich stellen müssen, haben wir wahrscheinlich einen Verbundwerkstoff für diese Aufgabe. Finden Sie heraus, warum wir bei der Entwicklung des Rp1-Rennwagens3 von Elemental an Bord geholt wurden, und erfahren Sie mehr über Synergex und Lattice, indem Sie mit einem unserer Experten sprechen.
1. Polymer Composites for Automotive Sustainability.
2. Thermoplastische Verbundwerkstoffe Scenic View.
3. Coats arbeitet mit Elemental zusammen.