2024 Композиционные материалы в автомобильной промышленности (II)

Также в области термопластов осенью 2023 года компания Braskem (Филадельфия, штат Пенсильвания, США), производитель полиолефинов и биополимеров, объявила о запуске демонстрационного армирования ремней безопасности, изготовленного из армирующей сетки, сплетенной из композитов, и однонаправленных композитных полос, армированных волокнами, изготовленных с использованием технологии Weav3D Inc. (Норкросс, штат Джорджия, США).Процесс Weav3D способен производить термопластичные композитные сетчатые структуры в больших объемах для различных отраслей промышленности, и, как утверждается, позволяет снизить вес деталей, затраты и количество отходов по сравнению с композитными органическими листами.
В начале 2024 года проект HyWaSand представит демонстрацию крышки ящика для хранения вещей в салоне фургона, содержащей термопластичную композитную сэндвич-структуру, изготовленную с помощью полностью автоматизированного процесса термоформовки.Немецкие партнеры, участвующие в проекте: Daimler Trucks (Штутгарт), Aeruzumtec Suzier AG (Штутгарт), ThermHex Waben GmbH (Харли), Edevis GmbH (Райнфельден-Эхтердинген), Институт Фраунгофера по микроструктурам в материалах и системах (известный как Fraunhofer IMWS, Харли), австрийская компанияEngel Austria GmbH (Швертберг).По их словам, полученные результаты планируется использовать для производства легких, недорогих, крупносерийных компонентов интерьера, а также изучаются возможности их применения для клиентов.
Также стоит отметить, что в 2022 году BMW Group (Мюнхен, Германия) представила свой новейший аккумуляторный спортивный и развлекательный автомобиль (или SAV) iX, который оснащен рамой Carbon Cage, представляющей собой комбинацию тканых преформ RTM, литья под давлением термопластов, армированных волокнами, формования и металлических процессов в многоматериальной конструкции, которая основывается наЭта конструкция основана на предыдущей стратегии BMW по использованию композитных материалов в моделях i3, i8 и 7 Series.

Колеса из углеродного волокна

Как и конструктивные и внешние компоненты, колеса из легких углеволоконных композитов или смеси металлов и композитов давно заняли свое место в высокопроизводительных малосерийных гоночных автомобилях, где их сверхлегкий вес помогает сократить время прохождения круга.
В последние годы все больше внимания уделяется разработке композитных или гибридных колес для серийных автомобилей.Первые полностью коммерческие колеса из углеродного волокна для автомобильной промышленности были изготовлены компанией Carbon Revolution (Уорн-Пондс, Австралия) и поступили на рынок в 2008 году. В 2015 году Carbon Revolution представила колеса из углеродного волокна для модели Ford Mustang Shelby GT350R, но цена в 15 000 долларов за комплект сделала эти колеса непригодными для использования в гонках.но цена в 15 000 долларов за комплект сделала эти колеса непригодными для крупносерийных автомобилей.
С тех пор ряд производителей автомобильных композитов ищут комбинации материалов и процессов, чтобы сделать карбоновые колеса конкурентоспособными по стоимости и характеристикам с коваными и литыми алюминиевыми дисками, в том числе:
1. колеса от Vision Wheel (Декатур, Алабама, США) в 2021 году с использованием тканых материалов от A&P Technology (Цинциннати, Огайо, США) и материалов от IDI Composites (Ноблесвилл, Индиана, США) с прицелом на высокопроизводительные автомобили и, в конечном итоге, электромобили.
2. ESE Carbon Co. (Майами, Флорида, США) выпустит в 2022 году цельные углеволоконные колеса E2, изготовленные с использованием специальных преформ для укладки волокон и процессов RTM для вторичного рынка.
3. 20-дюймовые композитные углеволоконные диски Bucci Composites (Фаэнца, Италия), изготовленные с использованием процесса RTM под высоким давлением (HP-RTM), будут запущены в 2022 году для вторичного рынка спортивных автомобилей/суперкаров.
4. Carbon Revolution запускает новые колеса в 2023 году, ориентированные на вторичный рынок электромобилей и микроавтобусов.
5. Hyundai (Сеул, Южная Корея) в феврале 2024 года дебютирует с концепцией колес из смеси углеродных волокон для автомобиля Ioniq 5 N NPXI.Разработанное в сотрудничестве между производителем колес Dymag (Уилтшир, Великобритания) и специалистом по композитным материалам Hankuk Carbon (Сеул), колесо на заказ объединяет внешний обод из композитного углеродного волокна с тонко обработанным кованым металлическим центральным элементом с пятью спицами.

Переработанные материалы или материалы на биооснове

Помимо электрификации, автомобильная промышленность постоянно внедряет инновации, предлагая более экологичные решения в области материалов для широкого спектра компонентов – от композитов из натуральных волокон до смол на биооснове, возможности вторичной переработки и т. д.В некоторых регионах это стремление к экологичности может быть вскоре закреплено законодательно, например, в предложенном Европейским союзом (ЕС) наборе правил, охватывающих весь жизненный цикл автомобиля от разработки до окончания срока службы (EOL), таких как требование минимизировать переработку при проектировании автомобиля, 25 % пластмасс, используемых в автомобиле, должны быть получены из переработанных материалов, а также обязательная переработка и повторное использование некоторых компонентов.
К числу новых разработок в этой области относятся:
1. поставщик автомобильных технологий Forvia (Нантер, Франция) объявил о ряде инициатив, направленных на обеспечение более экологичного производства и дизайна автомобилей, включая: модульную концепцию интерьера для сокращения использования материалов и компонентов, необходимых для сборки, использование переработанных или биологически чистых материалов, а также увеличение объемов производства баков для хранения водорода.
Кроме того, в 2022 году компания Forvia создала в Лионе (Франция) научно-исследовательское подразделение под названием Materi’Act, целью которого является разработка, производство и продажа материалов с углеродным следом на 85% ниже, чем у обычных материалов.Эта работа включает в себя разработку смол с содержанием вторичного сырья до 90 %, разработку новой версии продукта NAFILean из конопляного волокна/полипропилена, а также разработку углеродных волокон, изготовленных на основе бионасыщенных прекурсоров и с использованием низкоэнергетических процессов.

3. В рамках проекта CIDER (Производство автомобильных компонентов, разработанных с использованием переработанных продуктов из переработанных и устойчивых композитов) поставщик смол Arkema (Колумбус, Франция) и его партнеры представили автомобильную дверную панель, изготовленную из переработанных волокон и перерабатываемой смолы Elium компании Arkema.
4. поставщик льняного волокна Bcomp (Фрибург, Швейцария) использует свои материалы из льняного волокна/эпоксидной смолы в широком спектре автомобильных внешних и внутренних компонентов, включая сиденья, недавно разработанные для электромобиля Born VZ в Купре (Барселона, Испания), и крышки кондиционеров автобусов для поставщика автомобилей первого уровня Eberspächer (Эсслинген, Германия).
5. Компания Optiplan GmbH (Эрцниц, Германия) и поставщик смол AOC (Шаффхаузен, Германия) сотрудничают в разработке материала для автомобильных сэндвич-панелей, который объединяет переработанные листы ПЭТ компании Optiplan и составы AOC из отходов ПЭТ, полученных после потребления.

6. Консорциум под руководством новатора в области устойчивых технологий Sonichem (Саутгемптон, Великобритания) разрабатывает запатентованную ультразвуковую технологию Sonichem и производит возобновляемые, экономически эффективные альтернативы нефтехимии для производства пластиков, смол и композитов, используемых в автомобильной промышленности.