Os materiais compósitos termoplásticos reforçados com fibra contínua da Tepex Dynalite estão cada vez mais sendo usados ??como uma alternativa ao metal em projetos leves. Uma nova aplicação para esses compósitos da LANXESS é a fabricação do compartimento de carga instalado no Mercedes-Benz S-Class para acomodar a bateria de alimentação de bordo de 48V. Os componentes compósitos podem suportar altas tensões mecânicas e são cerca de 30% mais leves do que componentes produzidos de chapa metálica. "Em caso de colisão, a bateria não deve penetrar ou danificar de forma alguma a parede de reentrância. Isso é garantido pela alta resistência e rigidez de nosso material composto à base de tecido", afirma o Dr. Klaus Vonberg, um especialista em aplicações para Tepex na LANXESS. "O design composto também garante que o compartimento de carga fique à prova de vazamentos, evitando a entrada e saída de fluidos como água e eletrólito da bateria", complementa.

Integração funcional para redução de custos

O componente de segurança é fabricado de forma econômica em um processo de moldagem híbrida usando uma chapa de cerca de 110 x 80 centímetros produzido por uma máquina de corte de água. A chapa é feito de Tepex Dynalite 102-RG600 (2) à base de poliamida-6, que é reforçado com duas camadas de tecidos de fibra de vidro contínua. A poliamida 6 de fluxo fácil Durethan BKV60H20EF DUS060 da LANXESS é usada como material de injeção para a integração econômica de fixações mas também de reforços, sendo que 60% de sua massa é composta por fibras de vidro curtas, o que também o torna extremamente forte e rígido e uma combinação perfeita para o Tepex.
 

Processo de conformação complexo

A moldagem (conformação) da peça em chapa é realizada por meio de um estampo e é um processo altamente complexo, devido às altas taxas de extração e outras peculiaridades. Isso ocorre porque o material compósito não se expande plasticamente como uma chapa de metal, mas sofre deformação em resposta ao movimento (conformação) do material fibroso, o que significa que o material compósito deve ser fornecido de fora continuamente durante o processo de conformação. Se o movimento for muito grande, as fibras podem inibir o processo de conformação, quebrando e impactando o resto do processo.
 

Simulação integrada economiza custos de desenvolvimento

A LANXESS emprega uma variedade de modelos de cálculo, permitindo simular com precisão o processo de conformação e, assim, prever e analisar os efeitos da conformação e responder de acordo. A LANXESS não apenas determina as geometrias de corte 2D ideais da peça bruta, como também permite que o comportamento de conformação da peça bruta possa ser analisado virtualmente e de acordo com o conceito de ferramentas do cliente, de modo que os pontos fracos possam ser identificados e eliminados logo no início. Isso gera um grande potencial de economia na concepção desses processos. "Para o compartimento de carga, também determinamos quando o ângulo de cisalhamento crítico do tecido é atingido durante a conformação, onde se formam as rugas e quando as fibras começam a quebrar", diz Vonberg. "Nossos cálculos e simulações também ajudaram a garantir que os cantos arredondados do componente possam suportar as cargas esperadas." A orientação local das próprias fibras contínuas em áreas com um contorno 3D pronunciado (por exemplo, nos cantos arredondados) também foi simulada. Este é um pré-requisito para prever com precisão o comportamento do componente mecânico em termos de simulação integrativa. "Tudo isso faz parte de nossa oferta de serviços sob a marca HiAnt, com a qual apoiamos os especialistas em desenvolvimento de nossos clientes no projeto do compartimento de carga", diz Vonberg.
 

Outras aplicações da série

No Mercedes-Benz Classe C, a dinalite Tepex agora também é usada para fabricar alojamentos de compartimento de carga projetados para acomodar a bateria de alimentação de bordo. "Também vemos um enorme potencial em veículos elétricos - portanto, para dispositivos de segurança, carcaças de sistema de bateria completo ou componentes para o espaço de armazenamento agora disponíveis sob o 'capô' - porque nosso material estrutural leve é ??muito mais leve do que o metal e, portanto, ajuda a estender o alcance de veículos elétricos ", diz Vonberg, olhando para o futuro.
 

Você pode encontrar informações mais detalhadas sobre os produtos e tecnologias da LANXESS para nova mobilidade e construção leve aqui.

Aline de Paula Martins Araújo

aline.araujo@fleishman.com.br