Termoplastové kompozitní materiály BASF pro automobilový průmysl

V rámci mezinárodní konference AVK prezentovala firma nový koncept vláknových kompozitních materiálů pro skládací střechy, nebo první sériové využití termoplastových kompozitních laminátů s výztuhou z kontinuálních vláken, které se uplatnilo při konstrukci sedadla vozu Opel Astra OPC. Pro toto řešení byl použit nový materiál Ultramid vyznačující se vysokou pevností. Polyamidový plast této řady byl využit při konstrukci sportovního kupé ve dvou variantách: nevyztužený typ slouží pro usazení tkaniny ze skelných vláken, houževnatý typ Ultramidu vyztužený krátkými skelnými vlákny zas jako vstřikovací materiál pro výrobu z nevyhnutých žeber a okrajů dílu klasickým vstřikováním. K hlavním výhodám, které toto řešení s využitím hi-tech plastů přináší, je zejména výrazné snížení hmotnosti sedadlové skořepiny: díky vysoké pevnosti laminátu mohli konstruktéři výrazně ztenčit tloušťku stěn, což přineslo až 45% úsporu hmotnosti oproti tradičnímu řešení.

Specialisté na lehké konstrukce
Na vývoj progresivních prvků pro automobilový průmysl se ve společnosti BASF zaměřuje celý speciální tým pro řešení lehkých konstrukcí, který se zároveň věnuje výzkumu možností a potenciálu využití třech systémů plastových matric pro vyztužení kontinuálními vlákny na bázi epoxidové pryskyřice, polyuretanu a polyamidu. K sériové výrobě je využívána zejména technologie označovaná zkratkou RTM (resin transfer molding – protlačování pryskyřice). Tyto aplikace se uplatňují např. u karosérií a podvozků.
BASF nabízí pod značkami Baxxodur a Elastolit řešení s využitím epoxidových pryskyřic a polyuretanových (PUR) systémů. Oba tyto tzv. termosetové materiály se vyznačují novým vytvrzovacím mechanismem, který se v průběhu několika minut příčně sesíťuje. Nově vyvíjené polyamidové systémy jsou založeny na využití kaprolaktamu s velmi nízkou viskozitou (jejich předchůdcem je materiál s označením PA6) a zdokonalení bylo dosaženo pomocí použití nového aktivátoru a katalyzátoru. Tyto termoplastické směsi mohou být následně dále formovány, svářeny a – co je podstatné – také recyklovány. Kromě aplikací jako jsou dveře a nárazníky se vývojáři zaměřují na využití nových materiálů také na vysoce zatěžované a namáhané konstrukční díly.

Začíná se od střechy
Prvním komponentem založeným na materiálech firmy BASF pro proces RTM je koncept vícesegmentového modulu vyměnitelné střechy: Při výrobě tohoto prvku se mezi vrchní vrstvy zpevněné uhlíkovými vlákny vkládá konstrukční polyuretanová pěna Elastolit D, která tvoří střední vrstvu vkládané složky. Působí jako distanční vložka s malým objemem mezi povrchovými laminátovými vrstvami, zajišťuje extrémně vysokou tvrdost tohoto důležitého konstrukčního prvku a také dobré izolační vlastnosti. Svou celkovou hmotností necelé tři kilogramy (2,9 kg) tento střešní díl využívající koncept vkládaných kompozitních materiálů významně přispívá k redukci celkové hmotnosti vozidla – ve srovnání s dalším lehkým materiálem, hliníkem, je stejný díl o více než 35 % lehčí a v porovnání s tradičními ocelovými konstrukčními díly dokonce o více než 65 %.
 

Publikováno: 25. 2. 2013 | Počet zobrazení: 2450 610