减重约50% 全塑制动踏板带来电动跑车新机遇

零部件的每一克重量对电动跑车而言都尤为关键，为此，首款采用全塑制动踏板的量产跑车应运而生。这一安全部件由朗盛高性能材料（HPM）业务部与国际供应商BOGEElastmetall联合开发，该公司主要为汽车行业提供减振系统和塑料部件。

这款制动踏板采用热塑性复合结构，使其达到极佳机械性能的同时保持轻量化。其结构包括由朗盛Tepexdynalite，一种连续纤维增强热塑性复合材料制成的嵌件，并搭配多组加强筋。

Tepex嵌件的定制纤维结构搭配多层嵌条加强，这一复合结构使得该制动踏板比同类钢制产品轻50%，又满足较高的负载要求。自动化操作使这一形状不规则的安全部件得以高效、批量生产。”

朗盛高性能材料（HPM）业务部Tepex汽车集团轻质结构专家KlausVonberg博士介绍道。

全塑制动踏板，用于蓄电池电动跑车，其结构包括由朗盛Tepex dynalite，一款连续纤维增强热塑性复合材料制成的镶块。

照片：朗盛化学

精确组合多向排列的纤维层

Tepexdynalite是一种完全整合的半成品，其热塑性基体材料通常由多层连续玻璃纤维加强。电动跑车的制动踏板采用聚酰胺6基体复合结构，该复合结构的内层为单向的纤维层，外覆多层45°排列的纤维编织层，其中内层是实现踏板高抗弯、抗扭的关键。

肋条是较薄的塑料条，由单向排列的高强度连续纤维构成，用于嵌入热塑性基体。制动踏板的底部采用多层嵌条和玻璃纤维粗纱加固。

由于嵌条的塑料基体可与Tepex镶块的兼容，简单通过激光即可完成焊接，使得这一定制的纤维层压板可以遵循精确的负载路径，适应特定负载部件的要求。镶块45°排列的纤维外覆层与顶部的嵌条相结合，确保踏板的高抗扭强度。

批量生产四款制动踏板

“这一定制的纤维层结构，搭配有机片材和肋条，使制动踏板有望进一步减重，同时实现其需要达到的卓越机械性能。”

BOGEElastmetall创新中心的DanielHäffelin博士说道。

现有四款不同设计的全塑制动踏板投入批量生产，其负载路径均已优化，以应对不同扭转方向。

一次成型嵌条与Tepex

制动踏板采用一次混合成型工艺制造，周期短，适合大规模批量化生产。

该工艺整合了Tepex嵌件和肋条的后续覆合工序。生产的第一步是借助光学测量系统，精确校准嵌条在Tepex嵌件上的位置，以便焊接。这一步通过热塑成型，然后再用聚酰胺66反向注塑成型。

电动汽车的高强度结构部件

热塑性复合结构与定向纤维的组合，为电动汽车领域带来新机遇。

Vonberg博士表示：“Tepex镶块可用于前端支架和保险杠、电气和电子模块支架、行李箱和备用轮舱、蓄电池罩、车辆“温室”部分的结构组件以及车身下方电池的保护结构。”

相对于金属结构的部件，低碳足迹也是采用Tepex与嵌条复合结构的原因之一。热塑性复合材料不仅比同类材料更轻巧，其采用的混合成型工艺也更减重节能、节省成本，因为该工艺将导向、支架和紧固件等工序融为一体。使用热塑性复合材料，就无需再耗时完成进一步加工，如抛光或后续出钢等金属部件的常规步骤。