Lanxess Tepex 复合材料轻量化豪华轿车行李厢
朗盛（德国科隆）已将其 Tepex dynalite 连续纤维增强热塑性复合材料用于制造安装在梅赛德斯-奔驰 S 级豪华轿车上的装载舱，以容纳车辆的 48V 车载粉末供电电池。 Lanxess 表示，复合材料部件可以承受高机械应力，并且比同类钣金部件轻约 30%。
“在发生碰撞时，电池不得穿透或以任何方式损坏凹槽壁。我们基于织物的复合材料的高强度和刚度确保了这一点，”朗盛 Tepex 应用专家 Klaus Vonberg 博士说。 “复合材料设计还确保了装载室的密封性，防止水和电池电解液等流体的进出。”
安全组件采用混合成型工艺制造，使用水切割机生产的约 110 x 80 厘米毛坯。该坯料由基于聚酰胺 6 (PA6) 的 Tepex dynalite 102-RG600(2) 制成，并用两层连续玻璃纤维增强织物进行增强。此外，Lanxess的PA6 Durethan BKV60H2.0EFDUS060用作后注塑材料以集成紧固件并加强肋。 Lanxess 表示，其质量的 60% 包含短玻璃纤维，这也优化了其强度和刚度，以便与 Tepex 材料一起使用。
该公司表示，由于高拉伸比，毛坯的成型（悬垂）然后通过冲压进行，这是一个非常复杂的过程。这是因为复合材料不像金属板那样塑性膨胀，而是随着纤维材料的运动（悬垂）而发生变形，这意味着复合材料在成型过程中必须从外部连续供应。如果运动过大，纤维会抑制成型过程，从而导致断裂并影响其余过程。
朗盛还采用了一系列虚拟计算模型，使公司能够精确模拟悬垂过程——包括确定毛坯的最佳 3D 切割几何形状及其成型行为——以更好地预测和分析成型效果并做出相应的响应。
“对于装载舱，我们还确定了在成型过程中何时达到织物的临界剪切角、褶皱形成的位置以及纤维开始断裂的位置，”Vonberg 说。 “我们的计算和模拟还有助于确保组件的圆角能够承受预期的负载。”连续纤维本身在具有明显 3D 轮廓的组件区域（例如，在圆角中）的局部取向也被模拟。这是根据综合模拟精确预测机械行为的先决条件。 Vonberg 说：“所有这些都是我们以 HiAnt 品牌提供的服务的一部分，我们通过这些服务支持客户的开发专家设计货舱。
展望未来，Vonberg 指出，朗盛也看到了电动汽车 (EV) 的潜力。 “对于安全设备，完整的电池系统外壳或用于装载空间的组件现在可以在‘引擎盖’下使用——因为我们的轻型结构材料比金属轻得多，因此有助于扩大电动汽车的续航里程，”他总结道。
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