HEXCEL KOMPOZİTLER OTOMOTİVDE HIZLI BİR YOL KAT EDİYOR

Hexcel Group mevcut konumda gelecekteki otomotiv endüstrisinin büyümesini desteklemek için sağlam bir platform inşa ediyor.

Hexcel’in ticaretinin yaklaşık %70’i ticari havacılık endüstrisinden oluşuyor ancak şirketin Endüstriyel Ürünler bölümü, bir dizi son kullanıcı alt pazarında büyümeyi sürdürüyor. Bunlardan biri, şirketin hali hazırda jantlar için binlerce metrekarelik HiMax üç eksenli karbon takviyesi dahil bir dizi ürün tedarik ettiği otomotiv endüstrisidir.

Bununla birlikte, bu başarının geliştirilmesinde kilit faktörlerden biri, kompozitlerin yapabilecekleri ve yapamadıklarına dair gerçekçi bir tutum sergilemesidir.

Hexcel'in Otomotiv Satış ve Pazarlama Direktörü Achim Fischereder, “Mevcut metal parçaların içinde bulundukları tasarım ortamını değiştirmeden kompozitlerle değiştirmeyi düşünürsek, acil sorunlar var. Kompozitler metallerden çok farklı, farklı sınırlamalar ve tasarım sınırları var. Bu da onların yapıya nasıl entegre edildiğine uzanıyor." diyor.

Anahtar farklılıklar

Ek olarak karbon ve cam elyaflara dayalı kompozitler arasında önemli farklılıklar olduğunu da ekliyor: “Karbon fiber bazlı ürünler, sertlik parça tasarımı için itici parametre olduğunda net bir avantaja sahip. Bununla birlikte, uygulanabilir bir iş vakasına ulaşmak, cam elyafına kıyasla daha yüksek elyaf fiyatı nedeniyle daha zordur. Tasarımcılar, çarpışma kaynaklı uygulamalar veya mükemmel yorulma performansı için kritik olan yüksek enerji emilimini ararken, cam elyaf bazlı ürünler aslında daha iyi bir seçim olabilir. ”

Cam elyaf kompozitler ile elde edilen bir başarı öyküsü, özellikle yaprak yaylar için geliştirilen HexPly M901 prepreg'in geliştirilmesi olmuştur. Bu uygulamada HexPly M901, standart ön hazırlıklardan ve gelişmiş yorulma özelliklerinden %15 daha yüksek mekanik performansla, çok kalın parça bölümleri için bile 15 dakikadan daha az bir kürlenme süresi sunar. HexPly M901 200 ° C'ye kadar Tg sağlar, kürlenmeyi takip eder ve 1.600 g / m2'ye kadar olan alansal ağırlıklarda bulunur.

Fischer, “Bu otomotiv endüstrisi uygulaması son derece uygun maliyetli ve ağır maliyetli cam preparatların düşük maliyetli üretimine hakim olduğumuz rüzgar enerjisi işimizden edinilen birikimden yararlanıyor” diyor. 

Sıfır atık

Örnek olarak, yeni araç şanzıman traversleri için HexMC-i 2000'in kullanıldığını gösteriyor. Hexcel, bir araç şasisinin her iki tarafını birbirine bağlayan ve şanzımanını destekleyen bu parçaların yüksek hacimli üretimi için ideal olan sıfır atık bir süreç geliştirdi. Fischereder, “Şanzıman traverslerinin sert, güçlü ve yorulmaya karşı dayanıklı olması gerekir ve yola maruz kaldıkları için, taş yongalarına ve ayrıca su ve tuzların neden olduğu korozyona karşı da dayanıklı olmaları gerekiyor” diyor.

HexMC-i 2000, Hexcel'in M77 yapışmasını önleyen epoksi reçinesi ile emprenye edilmiş, tek yönlü karbon fiber takviyeli ön-düzenlemeli dikdörtgen şeklinde yongaları içerir. Kalıplama bileşiği, hafif, güçlü ve sert parçalar üretmek için iki dakika kadar kısa bir sürede sertleşebilir.

Sac kalıplama bileşikleri (SMC'ler) ve prepreg'ler arasındaki fiyat-performans farkını köprülemek için özel olarak tasarlanan HexMC-i 2000, yoğunluğun yaklaşık beşte birinde çelikten daha katıdır ve mekanik performansı oldukça tutarlıdır.

Buna dayanan şanzıman traversleri performans açısından alüminyum versiyonlarla karşılaştırılabilir, ancak% 30-35 daha hafif olabilir. Kalıplara yerleştirilmiş ve sıkıştırma kalıplı preformlar ile üretilirler. Kaburgalar, alüminyum uçlar ve diğer fonksiyonlar, parçanın metal versiyonlarına kıyasla bileşen sayısını azaltarak ve maliyetleri düşük tutan tek aşamalı bir kalıplama işleminde parçaya dahil edilebilir.

Önemli bir şekilde, ön formlardan herhangi bir kesik, kilit alanlarda ilave takviye sağlamak için malzeme tabakaları arasında araya sokulabilir ve sonuç olarak, işlem hiçbir şekilde atık üretmez.

Melezler

Hexcel ayrıca kompozit ve metallerin hibrit yapılarında büyük potansiyel görüyor. “Çarpışma ile ilgili yapılarda, metal kompozit yamalar ile lokal olarak çok etkili bir şekilde takviye edilebilir ve ön hazırlık yamalarının NVH yönetimi için kullanılabileceğini kanıtladık. Bu konsept, örneğin, bir alüminyum alt çerçevenin titreşim davranışını karbon yamalar ile değiştirmek için kullanılmıştır” diye açıklıyor Fischereder. 

Şık Yüzeyler

Himax dahil Hexcel malzemeler PrimeTex kumaşlar yanı sıra HexPly XF3 kaplama filmler de geniş ölçüde önce formül 1 'de popüler şık yüzeyli araçlar temin etmek üzere, kozmetik uygulamalarında kullanılmaktadır. HiMax kıvrılmayan kumaşlar, PrimeTex kumaşın yüzey katmanları ile yüksek performanslı laminatlara dokunmuş karbon görünümü elde etmek için izin veren düz düz yüzeylerle karakterize edilir. HiMax kumaşları ayrıca reçine infüzyon işlemi için tasarlanmıştır ve HexStitch uzman dikiş tekniği ile daha da kişiselleştirilebilir. PrimeTex kumaşları düz dokuma olup, çözgü ve atkılarda yayılarak kapatma faktörlerini% 99.9'a çıkarır. Son derece düzgün kumaşlar, estetik çekiciliği yüksek mekanik performansla (kesme ve sıkıştırma mukavemeti dahil) ve çok düşük gözenekliliği birleştirerek çok hafif yapılar için idealdir. AS4 3K, 98gsm ve IM 12K gibi 160gsm gibi çok hafif karbon fiberleri PrimeTex serisinde artık standart ürünlerdir.

HexPly XF3 epoksi yüzey kaplamalı filmler yüzeyleri daha da artırabilir ve boyama için minimum hazırlık gerektirir. Bunlar, 120⁰C ve daha üstündeki bir dizi HexPly prepreg ile birlikte tedavi edilebilir ve 300 g/m2 ağırlıklarda mevcuttur. İyi yapışma ve örtü ile kullanımı son derece kolaydır ve zımparalanabilir. Kapsamlı testlerde yaşlanma testlerine karşı mükemmel direnç göstermiştir.

Bu Hexcel malzemelerle yapılan üstün yüzey bitirme işleminin kilit bir örneği, karbon fiber kompozit monokok içeren Lamborghini'nin Aventador LP700-4'te bulunabilir. Hexcel'in PrimeTex karbon kumaşlarıyla güçlendirilmiş HexPly M47 ön hazırlığı ve XF3 yüzey filmi, A sınıfı bir kaplama ile birlikte karbon çatının teknik zorluklarını ve yüksek mekanik performans gereksinimlerini karşılamak için seçildi.

Elektrikli Araçlar

Fischereder, “Yüksek hacimli segmentte devam etmekte olan projelerimizin çoğu, içten yanmalı motor (ICE) otomobillere göre gereksinimlerin farklı olduğu elektrikli araçlar içindir” diyor. EV'deki kompozitler için fırsatlar özellikle akünün araç yapısına entegrasyonu, ayrıca daha yüksek araba ağırlığına ve yolculara ek olarak şu anda var olması gerçeğine bağlı değişen çarpışma testi gereklilikleriyle de ilgilidir.. Bu, kompozitlerin çok verimli çözümler sağlayabileceğine inandığımız bir alandır ve Volkswagen ile hibrit metal-kompozit yapılar üzerinde yaptığımız çalışmalar pazarın nereye yöneldiğinin bir örneğidir.

 

 

Kaynak: Tıklayınız