Elektromobilita je na vzestupu. Trh roste a najdeme na něm i sportovní vozy na elektrický pohon. Takový „sporťák“ ale musí být velmi lehký, a proto se při jeho vývoji počítá každý gram hmotnosti. Tu snižují mimo jiné nejrůznější součástky vyrobené z jiných materiálů než z kovu. V jednom ze sériově vyráběných vozů proto nově najdeme plastový pedál.

Vyvinula jej společnost BOGE Elastmetall GmbH, která je světovým lídrem v oblasti vibračních technologií a aplikací plastů v automobilovém průmyslu, v úzké spolupráci s obchodní jednotnou LANXESS High Performance Materials (HPM). Za svou mechanickou pevnost a velmi nízkou hmotnost pedál vděčí termoplastové kompozitní konstrukci. Jeho struktura se skládá mimo jiné z vložky vyrobené z tepelného dynalitu Tepex, termoplastického kompozitu vyztuženého kontinuálními vlákny od společnosti LANXESS.

„Díky kompozitní konstrukci je brzdový pedál o 50 procent lehčí než srovnatelná ocelová konstrukce. Splňuje i náročné požadavky na zatížení díky konstrukci vláknité vrstvy na míru vyrobené vložky Tepex a dostatečnému vyztužení. Díky automatizaci je možné tuto z hlediska bezpečnosti důležitou součást automobilu vyrábět efektivním způsobem vhodným i pro velkovýrobu,“ vysvětluje Klaus Vonbert, odborník na lehký design v HPM Tepex Automotive Group.

Přesná kombinace vláknitých vrstev uspořádaných v různých směrech

Plně konsolidované polotovary Tepex dynalit mají termoplastickou matrici, která je obvykle zpevněna vrstvami ze skleněných vláken. Brzdový pedál pro sportovní elektromobil má kompozitní strukturu s polyamidovou matricí, která obsahuje jednosměrné vláknité vrstvy uvnitř a textilní vrstvy s vlákny uspořádanými pod úhlem 45 ° na obou krycích vrstvách. Vnitřní vrstvy dávají součásti vynikající pevnost v tahu a ohybu.

V brzdovém pedálu se používá větší množství prvků s prameny ze skleněných vláken, které zesilují jeho spodní stranu. To přispívá ke kýžené bezpečnosti posádky vozu. Protože prvky jsou složeny ze vzájemně kompatibilních plastových matric, mohou být jednoduše přivařeny k vložce Tepex pomocí laseru. Výsledkem jsou lamináty s vláknitými vrstvami, které přesně sledují dráhu zatížení. Krycí vrstvy vložky se svými 45° vláknitými vrstvami zajišťují vysokou pevnost pedálu v krutu.

Čtyři verze brzdového pedálu v sériové výrobě

„Na míru vyrobená vláknitá vrstva a kombinace organických fólií umožnily co nejvíce snížit hmotnost brzdového pedálu a současně dosáhnout výjimečně vysoké úrovně mechanických charakteristik, které taková bezpečnostní komponenta musí splňovat,“ podotýká Daniel Häffelin z inovačního centra v BOGE Elastmetall. V současné době existují čtyři různé konstrukce brzdového pedálu v sériové výrobě založené na celoplastové verzi.

Automatizované zpracování

Jak už bylo zmíněno – brzdové pedály jsou vyráběny automatizovaným způsobem pomocí hybridního formování v krátkých cyklech vhodných pro velkovýrobu. První fáze výroby zahrnuje přesné nastavení prvků pomocí optických měřících systémů a jejich umístění na vložku Tepex od LANXESS, aby k ní mohly být přivařeny.

Vysoce pevné konstrukční prvky pro elektromobily

Pro termoplastické kompozitní struktury se ve sféře elektromobility otevírají nové možnosti. „Kromě pedálů se například jedná o vložky Tepex od společnosti LANXESS používané mimo jiné na nosnících nárazníků či v pouzdrech a krytech elektrobaterií,“ vysvětluje Klaus Vonbert.

Dalším velkým plusem ve využívání termoplastů od firmy LANXESS v automobilovém průmyslu je nízká uhlíková stopa při jejich výrobě. Termoplastové kompozity jsou nejen mnohem lehčí, ale umožňují také integraci funkcí, jako jsou různé držáky či upevňovací prvky. Díky tomu šetří při výrobě kromě váhy i energii a náklady.