連続繊維強化熱可塑性複合材料により、全電気SUVのホイールブレードが可能になります

スムーズな仕上がり。 NIOは、一方向のカーボンファイバーの美学と空気力学に基づいて、ホイールブレードにCovestroのMaezioを選択しました。ソース|コベストロ

ホイールブレードとしても知られる自動車用ホイール用のスポーク状のブレードインサートは、ホイールの美観と空気力学を向上させたいと考えている設計エンジニアに人気のあるツールになっています。カーボンファイバーはこれらの非構造部品に人気のある素材の選択肢ですが、多くのデザイナーは、外装コンポーネントやアクセント領域に通常使用される従来の織りの外観に加えて、さまざまな方法で素材を紹介しようとしています。コベストロ（ドイツ、レバークーゼン、中国、上海）は最近、マエジオ連続繊維強化熱可塑性プラスチック（CFRTP）複合材料が、ES6およびES8全電気SUVのアルミニウムホイールに使用される複合ウィーブレードの製造に使用されていることを発表しました。 NIO（上海、中国）。この素材は、OEMと設計者に、従来の炭素繊維の織りの外観に代わる新しい選択肢を提供し、一方向の炭素繊維光学系とさまざまな仕上げオプションを備えた独特の外観を提供します。

「設計者は、アプリケーションを差別化するための新しいスタイルを探しています」と、コベストロの自動車用複合材料のスペシャリストであるフロリアン・ドリンは言います。

「Maezioコンポジットは、美しさが炭素繊維とどのように関連しているかを再定義するため、非常にユニークな素材です」と、NIOのシニアCMFデザイナーであるYanbingWang氏は付け加えます。 「彼らは、ダイナミックでエネルギーに満ちた一方向の繊維のストランドで、新しい美的方向性を設定しました。」

2018年10月に導入されたMaezioには、ポリカーボネート（PC）マトリックス内に含浸された炭素繊維から作られた一方向（UD）強化テープとシートが含まれています。 Maezio UDテープは、さまざまな角度でラミネートして、さまざまな性能と機械的基準を満たすように調整されたシートを形成できます。得られたシートは、強く、硬く、軽量で、自然な一方向の表面仕上げになっています。

コベストロのマエジオ連続CFRTPコンポジットの詳細：

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• コンポジットの民主化

NIOのホイールブレードの場合、MaezioシートはUDテープの層から必要な厚さに配置されます。ねじボスはオーバーモールドされてから、部品に溶接されます。 Maezioの熱可塑性マトリックスシステムにより、処理中に他の機能コンポーネントに簡単に結合できます。この特定のケースでは、ホイールブレードインサートはオーバーモールドされたポリカーボネート製スクリューボスを介してスポークに結合されています。同じ樹脂を使用することで、スクリューボスとホイールブレード間の接着が確実になります。

NIOは、主に素材の美的特性と空気力学に基づいて、ホイールブレードにMaezioを選択しました。ブレードは、ホイール周辺の風の抵抗を減らして燃料効率を向上させるように設計された非構造部品です。ただし、Dorinは、考慮しなければならないパフォーマンス要因がいくつかあることも強調しています。ホイールブレードは、ブレーキによって発生する回転力と高い熱負荷にさらされます。ドリン氏によると、マエジオのマトリックスを提供するコベストロのマクロロンポリカーボネートは、優れた簡単な接着特性を提供し、パフォーマンス要件を満たしながら、独自の表面を設計するための幅広いコーティングおよび装飾プロセスと互換性があります。

コベストロはコーティングサプライヤーを指定できませんでしたが、一方向繊維の美しさを維持するだけでなく、必要な保護を提供するコーティングシステムがホイールブレード用に開発されました。コーティングシステムは、耐衝撃性、耐薬品性、耐候性など、厳しい安全性と性能の要件を満たしています。さらに、ポリカーボネートは高い熱安定性も備えているため、ホイールブレードインサートはブレーキによる最大150°Cの温度に耐えることができます。部品自体は機械的試験を受け、圧延、曲げ、耐久性、およびブレーキング試験を受けました。また、高圧ウォータージェット、砂利の衝撃、長期の熱老化試験、温度、ガソリン、ディーゼル、ブレーキフルードなどの化学物質への暴露にもさらされました。材料はすべての要件に合格しました。

マット仕上げ。 Maezioのポリカーボネートマトリックスは、さまざまなコーティングと互換性があり、NIOの一方向カーボンファイバーホイールブレードのマットコーティングシステムを可能にし、ファイバーを展示しながらパフォーマンス要件を満たします。ソース|コベストロ

NIOのホイールブレードの成功に基づいて、コベストロは他のアフターマーケットホイールで使用できる可能性があると考えており、このアプリケーションにより、スポイラーなどの他の外部アプリケーションの材料の全体的なパフォーマンスを検証する機会が会社に与えられました。ドリンはまた、自動車のインテリア用途での使用の可能性についても言及しました。

「特にインテリアでは、誰もが建設的な空間のすべてのミリメートルをめぐって戦います」とドリンは言います。 「剛性と構造特性を維持し、美的表面を可能にしながら、部品を薄くするための複合材料の重要な使用は、私たちの材料の大きな利点と見なしています。」

車内でのマエジオの潜在的な使用についての詳細：

コベストロは、Maezio熱可塑性複合材料を使用して、将来のモビリティインテリアのプロトタイプを作成します

その美学と耐久性に加えて、Maezioは大量生産のための潜在的な材料イネーブラーです。この材料は、高い歩留まりと短いサイクルタイムで熱成形して、年間数百万の部品を製造することができます。ドリンによれば、材料のサイクル時間はおそらく射出成形で通常見られるよりもわずかに長いですが、エポキシベースの材料の処理よりもはるかに高速です。コベストロとそのパートナーが克服しなければならなかった多くの技術的課題にもかかわらず、NIOホイールブレードはわずか18か月でゼロから開発され、大量生産は2019年の第3四半期に開始されました。