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降本增效！這些復合材料結構件讓新能源汽車“瘦身”還耐碰撞
導讀：近日，朗盛及TRB 公司分別推出了可幫助新能源汽車結構件減重及提高耐碰撞性能的復合材料解決方案，并通過批量生產的方式實現成本效益，降本又增效。
【塑料機械網 科技創新】對于新能源汽車來說，不僅要減重，更要耐碰撞，保護好電池才能實現安全駕駛。近日，朗盛及TRB 公司分別推出了可幫助新能源汽車結構件減重及提高耐碰撞性能的復合材料解決方案，并通過批量生產的方式實現成本效益，降本又增效。
減重40%且耐碰撞的電池支架
在梅賽德斯-奔馳 S 級轎車的高級自動化駕駛輔助系統結構件中，采用朗盛Tepex 連續纖維增強熱塑性復合材料制造電池支架，為該系統的“智能駕駛”供電。
據介紹，這款弓形支架由德國洛恩的Poeppelmann Kunststoff-Technik 公司制造。它的基材為聚丙烯基 Tepex dynalite 104-RGUD600(4)/47%。制造方法是將復合材料的成型(懸垂)與注射成型相結合的兩步法工藝。
“采用復合材料意味著成品可比金屬造的減重 40%，” Poeppelmann 輕量化設計專家 Joachim Schrapp 說。“注塑成型步驟還可實現集成功能，不僅使安裝支架變得更加容易，而且還可減少了傳送運輸工作。這些加工工藝有助于降低制造成本。”
01
優化受力分布
據介紹，該支架的作用是通過單獨夾緊將重約 10 公斤的電池牢牢固定在車輛后艙中，即使受到碰撞產生的加速力也不會對支架造成影響。支架充分利用Tepex 坯料出色強度和剛度性能，確保大部分受力通過復合材料的連續玻璃纖維進行傳遞。
“這款復合材料的優勢在于，與其他纖維增強注塑復合材料相比，它在高持續應力下不會發生蠕變，不會變形。這可確保電池固定到位，”朗盛 Tepex 銷售和項目經理 Philipp Maas 說。該坯料還具有高度的疲勞強度，可確保材料不會因頻繁或劇烈振動(例如坑洼引起的振動)而隨著時間的推移而變脆和破裂。
02
“夾入的”控制單元
在注塑階段集成在支架中的功能包括用于電纜的導軌以及用于兩個控制單元的支架和緊固件。Schrapp補充說這兩件設備在安裝過程中只是簡單地夾到位，無需花時間將它們擰入。
03
牢固的材料結合
Tepex材料的聚丙烯基材由四層連續玻璃纖維增強，其中大部分沿一個方向排列。用短玻璃纖維增強的注射成型化合物也是采用聚丙烯基材。“由于粘合基材和注塑材料匹配，這在它們之間形成了非常牢固的粘合。再加上復合材料的高比剛度，這會提高成品的強度和剛度。”Maas 說。
04
耐腐蝕和電絕緣
復合半成品的另一個好處是它耐腐蝕，這使得運輸和儲存比金屬卷更容易。結構材料的電氣特性也起著關鍵作用。“它對車身和電池的金屬部件是電絕緣的，這大大降低了短路的風險。然而，由金屬制成的組件需要額外的措施來防止短路。”Schrapp 說。
復合材料車底保護板：減重50%耐沖擊力提高數倍
英國的TRB Lightweight Structures 公司開發了一種復合材料車底保護板，它可以在減輕重量的同時顯著提高耐沖擊力。這些面板由材料和專有的增韌TRB 樹脂組合而成，可實現大批量生產。TRB公司表示，采用這種新解決方案具有成本效益，目前已在北美和英國試運行。
TRB的復合材料車底保護板生產車間。
該保護板采用先進材料的夾層結構，智能分層以根據位置提供不同的沖擊吸收強度。測試表明，與先進的鋼材解決方案相比，該保護板的沖擊吸收率翻倍，同時重量減半。TRB 表示，這些保護板可以涂漆，但與鋼不同的是，它不需要油漆來防止腐蝕，而重量輕的結構簡化了安裝和更換。
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