Tepex는 유아용 시트 머리 받침 데모를 강화합니다

LANXESS(미국 펜실베니아주 피츠버그)의 Tepex 연속 섬유 강화 열가소성 복합 재료는 CW 최근에는 하이브리드 금속 복합 자동차 A-필러, 자동차 뒷좌석 쉘 및 센터 콘솔 팔걸이 데모에 대한 지원이 포함되었습니다. 회사의 최근 사례 연구에서는 구조적 안전 구성요소의 경량 구조를 목록에 추가했습니다.

랑세스는 최근 이 시장에서 소재의 기회를 설명하기 위해 기술 시연자로 어린이용 시트 헤드레스트를 개발했습니다. 구성 요소는 입자-발포 복합 사출 성형(PCIM) 공정으로 생산됩니다.

“Tepex로 만든 인서트는 상업적으로 생산되는 부품 변형에 비해 머리 받침의 무게를 최대 30%까지 줄일 수 있으며 비교적 우수한 충돌 성능도 제공합니다. 또한 생산 공정을 단순화합니다.”라고 랑세스의 Tepex Automotive Group 소속인 Dr. Klaus Vonberg는 말합니다. Tepex는 랑세스 자회사 Bond-Laminates GmbH(독일 브릴론 소재)에서 개발 및 생산합니다.

이 시연기는 중소기업(SME)을 위한 중앙 혁신 프로그램(독일 약어:ZIM)의 일환으로 독일 연방 경제 에너지부가 자금을 지원한 초국가적 연구 프로젝트의 결과입니다. 이 프로그램에 참여하는 기업은 Chemnitz University of Technology, Polycomb GmbH(독일 아우엔그룬트)의 경량 구조 및 고분자 기술부(SLK)와 유아용 시트 제조업체 Avionaut(폴란드 Szarlejka)입니다.

머리 받침의 경우 프로젝트 파트너는 PCIM을 기반으로 하는 대체 생산 프로세스를 개발했습니다. 개별 위치의 머리 받침을 강화하고 무게를 줄이기 위해 Tepex dynalite 104-FG290(4)/47%로 만든 맞춤형 인서트를 사용했습니다. 이것은 연속 유리 섬유 로빙의 두 층으로 강화된 폴리프로필렌 기반 복합 재료입니다. 인서트는 터닝 플레이트가 있는 사출 성형 도구를 사용하여 단일 공정 작업으로 형성되고 단유리 섬유 강화 폴리프로필렌 화합물로 백 인젝션되어 헤드레스트와 등받이용 지지 구조를 통합합니다. 그런 다음 조립식 인서트를 EPP(확장 폴리프로필렌) 기반 입자 폼을 사용하여 두 번째 도구에서 다시 발포합니다.

이와 대조적으로 레퍼런스 헤드레스트는 현재 랑세스에 따르면 여러 개별 구성 요소를 사용하여 직렬로 생산됩니다. 지지 구조는 긴 유리 섬유 강화 폴리프로필렌으로 구성됩니다. 4개의 폴리프로필렌 캐리어 핀을 사용하여 별도로 발포된 EPP 부품으로 조립됩니다.

“새로운 고도로 통합된 생산 공정은 이전 절차보다 에너지 효율이 높을 뿐만 아니라 완성된 부품을 직접 생산합니다. 이렇게 하면 총 부품 수가 6개에서 1개로 줄어들고 물류 및 필요한 기계 비용 측면에서 생산 비용도 절감됩니다.”라고 Chemnitz University of Technology의 과학 조교이자 ZIM 프로젝트 책임자인 Norbert Schramm이 말했습니다.

유리 섬유를 특징으로 하는 헤드레스트 구성 요소의 현재 버전을 사용하면 무게가 약 26% 감소하지만 프로젝트 참가자는 더 많은 가능성을 언급합니다. Schramm에 따르면 "탄소 섬유 기반 보강재를 복합 반제품과 사출 성형 재료에 사용하면 조립품이 거의 30% 더 가벼워집니다."

프로젝트를 위해 SLK는 재료를 선택하고 복합재 접착력을 분석하고 구조를 설계하고 토폴로지 최적화를 수행했습니다. Polycomb은 시연기의 개발 및 설계 구현, 프로토타입 생산 및 시스템 개념 최적화를 주도했습니다. Avionaut는 힘 전달 영역을 분석하고 설계를 개발했으며 실제 충돌 테스트에서 헤드레스트와 전체 시트의 충돌 거동을 조사했습니다. 랑세스는 프로젝트 파트너의 소재 선택을 돕고, 하이브리드 성형 공정 개발 등의 업무도 지원했다.

랑세스는 Tepex와 유아용 캐리어, 등받이, 팔걸이, 자율주행차의 새롭고 고도로 복잡한 좌석 개념 또는 셔틀, VIP, 가족 버스, 전기 자동차용 컴포트 시트용 시트 쉘 생산의 새로운 공정의 잠재력을 보고 있습니다.