近日,時代新材博戈推出了世界上首個量產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料汽車制動踏板,這款創(chuàng)新的制動踏板采用了獨特的設(shè)計方案,混合使用了三種不同的復(fù)合材料,引入了與眾不同的生產(chǎn)工藝,滿足了汽車廠對安全性和經(jīng)濟性的要求。
制動踏板,也就是人們俗稱的“腳剎”,因為與汽車的安全性有著更為密切的關(guān)系,對自身的強度、剛度、扭轉(zhuǎn)載荷有著更高的要求。此次博戈創(chuàng)新研發(fā)的全熱塑性復(fù)合材料制動踏板,尺寸為350毫米x90毫米x60毫米,與早先的設(shè)計方案相比,有機板用量減少了33%,名義壁厚從3毫米降至2毫米,該產(chǎn)品的重量約為金屬踏板的一半,強度卻與其相近,甚至高于后者,有助于提升駕駛者的駕駛體驗。
博戈針對制動踏板的不同位置分別使用了三種不同的材料,殼結(jié)構(gòu)作為踏板的主要承重結(jié)構(gòu),需耐受最高3000牛頓的壓力,同時還需要保證它足夠輕薄、性價比足夠高,選用了連續(xù)玻纖有機板;對于有機板上需要局部增強的部分,使用了單向玻纖帶,并遵照汽車廠商對特定溫濕度條件下材料應(yīng)變曲線的要求,通過有限元分析的方法計算出鋪放的路徑;另外,為實現(xiàn)踏板中的功能性幾何形狀,博戈使用了由多個供應(yīng)商提供的短切玻纖,利用復(fù)合模塑工藝形成加強筋和其他輔助結(jié)構(gòu)。通過混合使用三種不同形態(tài)的玻纖增強材料,博戈實現(xiàn)了對纖維取向的精確控制,既滿足了制動踏板的性能要求,又避免了材料的浪費、減少了壁厚、縮短了生產(chǎn)周期、降低了部件成本。
早在2008年,博戈就開始使用連續(xù)纖維有機板和短切玻纖,利用復(fù)合模塑工藝(overmoulding)生產(chǎn)汽車零部件。2018年,又引入了熱塑性單向帶,并通過工藝的創(chuàng)新縮短了生產(chǎn)周期、降低了成本、擴大了業(yè)務(wù)量,同年,博戈首批量產(chǎn)熱塑性復(fù)合材料汽車制動踏板下線,現(xiàn)有生產(chǎn)線的年產(chǎn)量可達到100萬件。
時代新材博戈全球創(chuàng)新中心總經(jīng)理Daniel Haffelin博士工程師表示,隨著汽車行業(yè)逐漸向電動方向發(fā)展,制動踏板的設(shè)計也將因為電氣化集成的要求變得更加復(fù)雜,時代新材博戈也將致力于打造更有價值的汽車產(chǎn)品,提升行業(yè)競爭力。