朗盛：首款用于电动跑车的全塑料制动踏板

• 朗盛与BOGE Elastmetall联合开发

• 比同类钢结构轻50％左右

• 多轴纤维层结构结合高刚度胶带，具有较高的弯曲和扭转强度

• 适用于大规模生产的混合成型制造工艺

在电动跑车中，每一克的重量都很重要。这就是第一款量产电动跑车使用全塑料制动踏板的原因。该安全关键部件由BOGE Elastmetall GmbH开发。该公司是全球汽车工业振动技术和塑料应用的提供商，与朗盛高性能材料（HPM）业务部门密切合作。它的高机械强度和非常轻的重量归功于热塑性复合材料设计。它的结构包括由Tepex dynalite制成的插件，由朗盛公司生产的连续纤维增强的热塑性复合材料以及几条胶带。

“复合结构使制动踏板比同类钢制结构轻50％。由于Tepex插件的量身定制的纤维层结构和附加的局部胶带增强，结构组件可以满足苛刻的负载要求。广泛的自动化技术可以有效地适应大规模生产方式，并有效地制造几何形状复杂且对安全至关重要的组件。” 高性能材料业务部门的Tepex Automotive Group轻量化设计专家Klaus Vonberg博士解释说。

不同方向上排列的纤维层的精确组合

完全固结的半成品Tepex dynalite具有热塑性基质，通常通过连续的玻璃纤维织物层进行增强。电动跑车的制动踏板使用具有聚酰胺6基的复合结构，该结构包含内部的单向纤维层，两个覆盖层，以及其上以45°角排列的纤维织物层。内层使组件具有出色的拉伸和弯曲强度。

胶带是一种薄塑料条，在热塑性基体中嵌入了单向定向，高强度连续纤维材料组合。制动踏板中使用了多条带有玻璃纤维粗纱的胶带，以加固组件的底部。由于胶带和Tepex插件由相互兼容的塑料基质组成，因此可以使用激光将胶带简单地焊接到Tepex插件上。这样就可以制造出具有纤维层的量身定制的层压板，这些纤维层可以精确地遵循载荷路径，并适应特定的载荷特定组件要求。插入件的覆盖层及其45°纤维层与顶部的胶带结合在一起，确保了踏板的高抗扭强度。

四个制动踏板型号的批量生产

“这种量身定制的纤维层结构以及有机片材和胶带的结合可以进一步减轻制动踏板的重量，同时达到了这种关键安全部件需要的极高的机械性能，” BOGE Elastmetall创新中心的DanielHäffelin博士说。目前，全塑料型号的批量生产有四种不同的制动踏板设计。所有型号的组件，载荷路径也进行了优化，以适应各种扭转方向。

胶带和Tepex的自动化处理

制动踏板是采用混合成型法在短时间内自动完成的自动化过程，适合大规模生产。该方法在随后的注塑成型过程中将Tepex插件和胶带的悬垂整合在一起。生产的第一阶段包括使用光学测量系统将胶带精确对准，然后将其放置在Tepex插件上，以便将其焊接。对该组件进行热成型，然后通过注塑工艺将其与聚酰胺66背模成型。

电动汽车的高强度结构部件

在电动汽车领域，针对具有定制纤维取向的热塑性复合结构的新机遇正在到来。Klaus Vonberg博士说：“ Tepex插件的应用实例包括前端材料组合和保险杠横梁、电子电气模块的支架、行李箱和备用轮舱、电池壳体和盖，车辆“温室”部分的结构部件以及结构饰件在底部区域以保护电池。”

相对于金属结构而言，低碳足迹是采用Tepex和胶带进行复合设计的另一原因。热塑性复合材料不仅比此类替代材料轻得多，而且所采用的混合成型方法意味着它们还能够以节省重量，能源和成本的方式集成导轨，支架和紧固件等功能。使用这种类型的组件，不需要费时的进一步处理，例如在金属零件处理中常见的去毛刺或后加工攻丝。