Drei zentrale Erkenntnisse von der JEC World 2024

Im März, während der JEC World 2024 in Paris – der führenden internationalen Fachmesse für Verbundwerkstoffe – präsentierte Envalior hochmoderne, leichte und flammhemmende Composites-Anwendungen, darunter eine neue Lösung für Batterien von Elektrofahrzeugen (EV), eine leichte Laderaummulde, ein nachhaltiges Druckbehältersystem, eine Batterieträgerplatte und weitere Innovationen. Außerdem war die Clemson University gemeinsam mit Envalior, der University of Delaware sowie Honda Development and Manufacturing of America einer der drei Finalisten für die JEC Composites Innovation Awards.

Die Clemson University reichte bei den JEC Composites Innovation Awards die weltweit erste ultraleichte CF-thermoplastische Composite-Tür ein. Zu den wesentlichen Vorteilen dieser Tür gehören:

• 45 % Gewichtsreduzierung und 52 % Bauteilkonsolidierung gegenüber der Referenz-Stahltür
• 31,5 % Verbesserung der Kraftstoffeffizienz
• 100 % Wiederverarbeitbarkeit
• Verbesserte Crash-Performance gegenüber der Referenz-Stahltür
• Reduzierung bei Fahrzeucle Emissionen

"Durch die starke Partnerschaft zwischen Proper Tooling und Clemson konnte das Projektteam ein Design realisieren, das mithilfe des firmeneigenen Draping-Codes von Envalior drapierbar ist. Dies ermöglichte uns zudem die Entwicklung einer Fertigungsstrategie, die teilautomatisiert ist und kurze Produktionszeiten aufweist", erklärte Pal Swaminathan, Sales & Business Development Manager der Tepex® Produktlinie von Envalior. "Aufgrund seiner gewebten Struktur ähnelt das Tepex dynalite Material der Metallumformung in Bezug auf die Handhabung im Fertigungsprozess und bietet hohe Festigkeit bei geringerem Gewicht."

Weitere Finalisten in der Kategorie Automobil- & Straßenverkehr–Teile waren Voith Composites mit einem großen zertifizierten H2-Tank sowie Toyota Motor Corporation mit einer monolithischen CFRP-Aluminium Monocoque.

Nachfolgend drei zentrale Erkenntnisse von der JEC World mit Schwerpunkt auf dem Automotive-Sektor:

• Automobilleichtbau ermöglichen: Mit der zunehmenden Elektrifizierung von Fahrzeugen besteht die Notwendigkeit, das Teilegewicht zu reduzieren, um das erhöhte Batteriegewicht auszugleichen. Mit einer Gewichtseinsparung von ca. 4 kg gegenüber Stahlblech wurde die Mercedes C-Klasse Leichtbau-Laderaummulde aus PP-Roving-Glas-Organoblech am Envalior-Stand vorgestellt. Die Mulde zeigt, wie effizient ein hybridgefertigtes Organoblech sein kann. Es ermöglicht eine erhebliche Vereinfachung der gesamten Prozesskette, da das Bauteil tatsächlich im Werkzeug entformt werden kann – eine weitere Abdichtung, Montage, Schweißung oder Korrosionsschutz ist nicht erforderlich. Darüber hinaus stellen Frunk-Anwendungen (Vorderkofferräume für Elektrofahrzeuge) eine strategische Einsatzmöglichkeit fürTepex®– und das Konzept ist dem der Laderaummulde sehr ähnlich.
• Erfüllung der Sicherheitsanforderungen im Thermomanagement: Die Batteriesicherheit ist bei Anwendungen im Bereich Elektrofahrzeuge von höchster Bedeutung. Werkstoffe, die die thermische Stabilität von Batterien erhöhen, thermisches Durchgehen verhindern und das Risiko von Brand oder Explosion mindern, stehen im Fokus aktueller Entwicklungen. Für die Einhaltung der Entflammbarkeit bei Thermal-Runaway-Ereignissen bietet unser Konstruktionswerkstoff eine neue Lösung für EV-Batterien:Tepexwurde präsentiert. Der spezielle Verbundwerkstoff hält den anspruchsvollsten Prüfungen im Bereich Thermisches Durchgehen und thermische Propagierung stand. Viele konventionelle Werkstoffe, wie etwa Aluminium mit vergleichbarer Dicke, versagen bei diesen Tests oder müssen aufwändig und kostenintensiv modifiziert werden. Tepex bietet eine intrinsisch effektive Schutzwirkung.
• Entwicklung nachhaltiger Alternativen: Die Nachhaltigkeit und die Umweltauswirkungen von Batteriematerialien sind wesentliche Aspekte. Die Entwicklung nachhaltiger Werkstoffe, Recyclingtechnologien und die Reduzierung der Abhängigkeit von seltenen oder ökologisch sensiblen Materialien gehören zu den zentralen Herausforderungen für Batterien.Batteriehersteller und Automobil-OEMs. Wir bieten ein Produktportfolio, das diese Herausforderungen bewältigen kann.

Ein hervorragendes Beispiel ist die Batterie-Trägerplatte des Mercedes EQS mit funktionaler Integration, die präsentiert wurde. Das Bauteil besteht aus Einlegern, wie Metalleinschraubdome und weiteren funktionalen Elementen. Zudem ist das Teil vollständig recycelbar. Das Material ist ein kontinuierlich glasfaserverstärktes PA6 mit einemDurethan®PA6-Backmolding mit hoher Festigkeit und Steifigkeit, was essenziell ist, um empfindliche elektronische Komponenten zu tragen und zu schützen. Die funktionale Integration mit Einschraubdomen, Rippen und Versteifungen sowie weiteren Befestigungselementen spart erheblichen Montageaufwand und ermöglicht einen effektiven Korrosionsschutz.
Ebenfalls am Stand: Höchst nachhaltige Lösungen mit maximaler Leistungsfähigkeit für Tanksysteme, ein Druckbehälter gefertigt ausUDea™ EcoPaXX®Performance-UD-Tapes und Envalior Liner. Unsere UD-Tapes ermöglichen die vollautomatisierte Wicklung von Tanks. Unsere leistungsfähigen Fasern und speziellen Linerwerkstoffe erreichen maximale Performance in Tanksystemen.

Vollautomatisierte Wicklung ist mit UD-Tape möglich, da das UD-Tape in einer langen Spule produziert und verkauft wird. Außerdem benötigt der Wickelprozess selbst nach dem Start keine manuelle Unterstützung. Da die UD-Tape-Spule aufwickelbar und lang ist, können große Bauteile oder Tanks produziert werden, ohne dass die Spule häufig gewechselt werden muss – das minimiert Stillstandzeiten. Die thermoplastische Beschaffenheit des UD-Tapes erlaubt das Starten und Unterbrechen des Wickelprozesses ohne Qualitätsverluste am gefertigten Bauteil. Die vollständige Automatisierung sorgt für Prozesskonstanz, geringere Ausschussraten und hohe Robustheit – die Bauteile sind stets identisch und unabhängig von Bedienern usw.

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