A 필러의 구조적 보강재로 사용되는 복합 인서트

3D 하이브리드 A-필러는 차량 로커 패널에서 위쪽으로 확장되어 도어 힌지를 수용하고 측면 유리창을 제자리에 고정합니다. 출처 | 랑세스 AG

Porsche(독일 슈투트가르트) 911 Cabriolet 올해 출시된 이 차량은 컨버터블과 로드스터에 사용하도록 설계된 경량 하이브리드 금속 복합 A-필러로 제조된 최초의 차량입니다.

하이브리드 금속 복합 기둥은 폴리아미드 6 기반 LANXESS(미국 펜실베니아주 피츠버그) Tepex dynalite 102-RG600(6)/47% 연속 성형 블랭크로 내부를 지지하는 고강도 강철로 만든 인서트를 포함합니다. 섬유 강화 열가소성 합성물과 폴리아미드 66 ​​기반의 짧은 유리 섬유 충전 Durethan AKV30H2.0으로 만든 리브 구조로 되어 있습니다. 이 구조는 L&L Products(Romeo, Mich., U.S.)에서 개발한 L-5235 구조용 폼과 마찰에 의해 결합됩니다. 랑세스는 열가소성 복합 재료의 Tepex 라인이 특히 엄격한 안전 요구 사항이 있는 승용차의 구조 부품에 적합하다고 말합니다.

하이브리드 인서트의 강도와 강성은 A-필러가 고강도 강관을 특징으로 하는 이전 설계와 마찬가지로 전복을 잘 견디도록 합니다. 하지만 무게는 5kg 가볍다. 차량의 "온실" 영역에서 무게 감소가 이루어지며, 차량의 무게 중심이 낮아져 차량 역학이 향상됩니다.

"하이브리드 A-필러의 우수한 기계적 성능은 강판, Tepex 블랭크, 폴리아미드 6 또는 폴리아미드 66 ​​변형을 기반으로 하는 하이브리드 인서트가 후면 사출 재료로 사용되며 L-5235와 같은 구조용 폼에도 상당한 이점을 제공한다는 것을 보여줍니다. 구조적 경량 차체 설계에 사용 가능성. 이는 특히 전기 자동차에 적용됩니다. 무거운 배터리가 큰 충격을 주기 때문입니다.”라고 랑세스 HPM(고성능 소재) 사업부의 Tepex Automotive 책임자인 Henrik Plaggenborg가 설명합니다. "중량 감소는 또한 이 기술을 사용하는 전기 자동차의 범위를 확장합니다."

하이브리드 복합 요소의 다른 잠재적 응용 프로그램에는 안전에 중요한 보강 크로스멤버 및 사이드 멤버, B 및 C 필러, 내 하중 배터리 부품 또는 도어 구성 요소가 포함됩니다.

하이브리드 복합 요소는 프랑스 스트라스부르에 있는 L&L Products에서 개발 및 제조합니다. 강화 요소 제조의 첫 번째 단계는 하이브리드 성형 기술을 사용하여 한 번의 작업으로 Tepex 블랭크를 성형 및 오버몰딩하는 것입니다. 그 결과 생성된 복합 부품은 열에 반응하여 팽창하는 에폭시 기반 폼 접합 시스템으로 코팅됩니다. 코팅된 부분은 본체에 장착되어 함께 음극 딥 코팅(KTL) 공정을 거칩니다. KTL 공정의 고온은 구조용 폼이 팽창하여 A필러 케이싱에도 부착된 고강도 강판과 결합하여 강화 하이브리드 인서트를 생산합니다. 이 마지막 단계는 Porsche가 개발하고 지속적인 품질 관리를 받는 완전히 자동화된 제조 공정에서 이루어집니다.

인서트 및 A필러 개발 과정은 랑세스의 하이앤트 고객 서비스 운영을 통해 지원됐다. “서비스에는 Tepex 블랭크의 형성(드레이핑) 시뮬레이션, 역주입을 위한 충전 시뮬레이션 및 뒤틀림 계산이 포함됩니다. 우리는 또한 A-필러의 기계적 거동을 시뮬레이션하기 위해 재료 특성을 결정하고 이 수치를 Porsche에 제공했습니다.”라고 HPM의 애플리케이션 개발 전문가인 Jean-Marie Olivé가 말했습니다.