Ontwerp lichtgewicht, duurzame bodembeschermingscomponenten voor EV’s met Tepex composietmateriaal

Naarmate de elektrificatie van voertuigen versnelt, speelt gewichtsreductie een belangrijke rol bij het realiseren van optimale rijervaringen. De batterijen van elektrische voertuigen (EV's) wegen gemiddeld 454 kg (1.000 pond), waarbij grotere modellen tot wel 900 kg (2.000 pond) wegen en sommige zelfs tot 1.800 kg (4.000 pond).

Om het gewicht van de zware batterijen te compenseren, moeten engineers zoveel mogelijk lichtgewicht componenten voor EV’s ontwerpen. Gelukkig zijn er materialen beschikbaar die aanzienlijk lichter zijn dan metaal en die ontwerpers kunnen toepassen. Deze materialen vergemakkelijken tevens de logistiek en het transport en maken minder nabewerkingen nodig—geen verspanen/boren, lakken of corrosiebescherming—met een lager energieverbruik, minder afvalstromen in de productie en minder gevaarlijke productiestappen.

U kunt sterkere en stijvere, energie-absorberende bodembeschermingscomponenten realiseren

Bij het ontwerpen van bodembeschermingspanelen zijn de technische materialen die circa 30 procent lichter zijn dan een ontwerp in staal Envalior’s Tepex® Dynalite gepatenteerde, continu-vezelversterkte thermoplastische composietmaterialen (CFRTP). Tepex is de familie van composietmaterialen van Bond-Laminates, een 100% dochteronderneming van Envalior. Deze materialen zijn niet alleen licht van gewicht, maar ook zeer effectief en mechanisch stabiel voor bodembeschermingscomponenten.

De materialen zijn penetratieweerstand en dragen bij aan een hogere energie-efficiëntie. Batterijen zijn met name kwetsbaar voor schade omdat ze meestal in het vloerpaneel zijn gemonteerd. Daardoor beschermen de bodembeschermingscomponenten de batterijen tegen steenslag of andere beschadigingen bij impact aan de onderzijde van het voertuig.

Bodembeschermingscomponenten vervaardigd uit Tepex zijn te vinden in talrijke moderne auto's, in de modellen Li L9, Li L8 en Li 7 van Li Auto Inc., een Chinese autofabrikant die Extended-Range elektrische voertuigen aanbiedt. Deze zeszitter premium familie-SUV’s beschikken over een benzinemotor die de accu onderweg oplaadt, en hun bodempanelen beschermen de tanks.

De panelen bestaan uit een robuuste, thermoplastische composietstructuur en worden geproduceerd via het compressievormproces met een verstevigingsinleg van het composietmateriaal Tepex Dynalite en een DLFT (Direct Long Fiber Thermoplastic) massa. In vergelijking met andere materiaalconcepten—zoals puur DLFT—verhoogt de Tepex-versterking zowel de sterkte als de stijfheid en het energie-absorberend vermogen van het paneel.

Efficiënte productieprocessen mogelijk maken

Het bodembeschermingspaneel is ongeveer 1,5 meter lang, 1 meter breed en slechts 3 tot 4 millimeter dik. Het wordt vervaardigd met een 1 mm dikke inzet uit Tepex Dynalite 104-RG600 als toplaag en een extra geëxtrudeerde DLFT-massa. Beide materialen worden verhit en geplastificeerd en vervolgens in een compressievorm geplaatst, waar ze in één processtap samen worden gevormd.

De matrix van de Tepex-inzet bestaat uit polypropyleen en is versterkt met 47 volumeprocent continue glasvezelrovings. De polypropyleen DLFT-massa bevat 40 gewichtsprocent lange glasvezels. Omdat beide componenten compatibel op PP-basis zijn, zorgen ze voor een perfecte hechting.

Deze materiaalsamenstelling voldoet aan de hoge mechanische eisen en vertoont een hoge penetratieweerstand. Het bodembeschermingscomponent kan worden geproduceerd op een conventionele compressievorm.

Verder lezen

Direct antwoord op uw materiaalkundige uitdagingen

Lees over de nieuwste materiaalinnovaties