Pierwsza na świecie tylna belka poprzeczna z tworzywa sztucznego w Mercedesie klasy S

Mercesdes Ultramid 15_270_large_m

 

Pierwsza na świecie belka poprzeczna z tworzywa sztucznego tylnej osi została opracowana przez firmę ContiTech Vibration Control i BASF dla Mercedesa klasy S. Wykonana jest z tworzywa sztucznego o nazwie Ultramid A3WG10 CR, poliamidu opracowanego przez firmę BASF, odpowiednio wzmocnionego i zoptymalizowanego pod kątem dużych obciążeń mechanicznych. W porównaniu z poprzednio stosowaną belką wykonaną z odlewu aluminiowego, ten bardzo trwały komponent oznacza zmniejszenie ciężaru wspomnianego elementu o 25%, lepsze właściwości akustyczne, a także doskonałe właściwości mechaniczne, nawet w wysokich temperaturach, oraz spełnienie najnowszych wymagań w zakresie testów zderzeniowych. Doświadczenie w projektowaniu przy użyciu narzędzia symulacyjnego BASF o nazwie Ultrasim w dużym stopniu przyczyniło się do uzyskania opisywanych właściwości.

Nośny element konstrukcyjny z tworzywa sztucznego spełnia wszystkie wymagania dla obciążeń statycznych i dynamicznych, którym podlega belka tylnej osi: jako centralny element tylnej osi, przyjmuje ona część momentu obrotowego, który jest przenoszony z silnika do skrzyni biegów oraz przyjmuje część obciążenia mechanizmu różnicowego. Dlatego też belka Ultramid stosowana jest we wszystkich pojazdach Mercedes-Benz z napędem na cztery koła, z wyjątkiem pojazdów w wersji AMG.

W celu wymiany belki aluminiowej i zastosowania trwałego rozwiązania z tworzywa sztucznego, musi on spełniać wysokie wymagania mechaniczne: tworzywo Ultramid A3WG10 CR (CR = odporne na uderzenia), które w 50% składa się ze wzmocnionego włókna szklanego, wykazuje optymalną wytrzymałość i sztywność oraz niską skłonność do tzw. „pełzania” pod wpływem stałego obciążenia. Ponadto, materiał ten powinien wytrzymywać wysokie momenty zginające. Komponent wykazuje dobre właściwości NVH (NVH = hałas, wibracje, szorstkość).

– Nasza nowa tylna belka poprzeczna to kamień milowy, jeśli chodzi o wykorzystanie poliamidów w budowie ramy pojazdu. Rozwiązanie ma potencjał, by ustanowić nowy trend w branży motoryzacyjnej – mówi Kai Fruehauf, dyrektor działu w ContiTech Vibration Control. – W celu zastąpienia metalu tworzywem sztucznym o doskonałych właściwościach, konieczne jest optymalne wykorzystanie materiału i dostosowanie go do konkretnych obciążeń, co właśnie zademonstrował BASF opracowując tworzywo Ultramid do produkcji komponentu tylnej belki.

BASF wykorzystał swoje narzędzie do symulacji Ultrasim we wczesnej fazie rozwoju projektu w celu określenia wielkości elementu, optymalizacji jego geometrii i próby przewidzenia, jak będzie on się zachowywał przy produkcji w technologii wtryskowej i w eksploatacji. Symulacja skrajnych obciążeń oraz wartości granicznych pod obciążeniem dynamicznym i bezpieczeństwo zderzeniowe bardzo dobrze odzwierciedla rzeczywiste zachowania komponentu. Firma ContiTech Vibration Control zastosowała rozwiązanie Ultrasim Integrative Simulation, aby zbudować model całego łańcucha produkcyjnego. W ten sposób możliwe było określenie geometrii części na wczesnym etapie i zmniejszenie liczby tworzonych prototypów.

 

www.ultramid.de

 

Źródło: BASF

 

Authors

Related posts

Góra
English