CSP Advanced Materials Centerは、複合バッテリーエンクロージャーと材料の革新を発表します

Continental Structural Plastics（CSP、米国ミシガン州オーバーンヒルズ）は、親会社であるTeijin Ltd.とともに、革新的なハニカムクラスAパネル技術と高度なマルチマテリアル電気自動車（EV）バッテリーエンクロージャーを12月9日に発表しました。これは、任意の数のCSP独自の複合配合で成形できます。これらのコンポーネントテクノロジーは、ミシガン州オーバーンヒルズにある同社の新しいAdvanced Technologies Centerで開発されました。これは、CSPの市内で2番目のR＆D施設であり、帝人の買収後、同社がより広範なR＆D機能に移行したことを示しています。

新しい先端技術センターは47,500平方フィートの施設であり、そのうち24,000平方フィートは、CSPと帝人をシート成形コンパウンド（SMC）を超えて新しい市場と技術に移行するための次世代材料とプロセスを開発するための研究開発に専念しています。機器には、レベリングと真空を備えた4000トンのプレス、真空を備えた750トンのプレス、10フィートのベッドを備えた400トンのプレス、6つのサーモレーター、2つのFANUC Robotics、および座標測定機（CMM）が含まれます。

「ここでは、熱可塑性および熱硬化性複合材料、炭素繊維、製造におけるCSPと帝人の専門知識を活用して、既存および将来の車両プログラムの新しいオプションをお客様に提供する技術とプロセスを開発しています」と、新事業開発担当エグゼクティブディレクターのヒューフォランは述べています。新しい市場とテクノロジー。 「耐久性と乗員の安全性を向上させながら、重量を減らすことができます。これは、自律型、接続型、電気自動車に必要なすべての重要な機能です。」

Advanced Technologies Centerは、技術的な移行に加えて、これらの新しいR＆Dの取り組みを実現するためにいくつかのプロジェクトに取り組みました。これらのプロジェクトの最初は、超軽量のクラスAパネルを製造するCSPの新しいハニカム製造プロセスです。 「サンドイッチ」複合材と見なされるこれらのパネルは、ポリウレタン（PUR）樹脂で湿らせた天然繊維、ガラス繊維、または炭素繊維の外板で覆われた軽量のハニカムコアを使用しています。 CSPによると、このプロセスにより、複雑な形状と鋭いエッジの成形が可能になり、非常に軽量で非常に高い剛性を提供するパネルが得られます。

CSPは現在、米国と中国の両方で34を超えるさまざまな電気自動車（EV）バッテリーボックスカバーの開発と製造を行っています。しかし、同社の製品を拡大し、優れたバッテリーエンクロージャーを顧客に提供するために、CSPと帝人は、アルミニウムと鋼で補強されたワンピースコンポジットカバーとワンピースコンポジットトレイを備えたフルサイズのマルチマテリアルバッテリーエンクロージャーを開発しました。

両社によると、自動車メーカーは、ケースの総重量（通常1,000ポンド以上）や、複数の溶接、留め具、ボルトの必要性など、現在のマルチピースのスチールおよびアルミニウムEVバッテリーエンクロージャーで多くの課題に直面することがよくあります。最終的にリークが発生する可能性があります。 CSPは、カバーとトレイをそれぞれ1つの部品として成形することにより、密封が容易で、出荷前に認証できるシステムを作成したと述べています。同社は、革新的なボックスアセンブリと固定システムについて2つの特許を申請中です。

同社はまた、エネルギー吸収用の構造フォームを利用した取り付けフレームを開発しました。これにより、フレームの厚さと重量を減らすと同時に、クラッシュパフォーマンスを向上させることができます。マルチマテリアルバッテリーエンクロージャのその他の利点は次のとおりです。

• 非導電性
• 複雑な形状に成形できます
• ツールの複雑さが軽減されます
• 高強度
• 寸法安定性
• 組み込みのシーリング機能
• EMIおよびRFI保護を含むシールドをモールドインする機能
• 耐食性
• 工具費の削減

とにかく、CSPマルチマテリアルバッテリーエンクロージャーは、スチール製バッテリーボックスよりも15％軽量であると言われています。重量はアルミニウムエンクロージャーと同じですが、CSPエンクロージャーは、特にフェノール樹脂システムを使用する場合、アルミニウムよりも優れた耐熱性を提供します。さらに、トレイのワンピースデザインには貫通穴がないため、シーリングやシーラントは必要ありません。これにより、リークの可能性が排除されるだけでなく、全体的な製造コストと複雑さが軽減されます。

これらの利点の多くは、CSPの材料研究開発チームによって開発された優れた複合化学がなければ達成できなかったと同社は主張しています。この高度な複合材料の品揃えにより、お客様は、仕様に最適なカバーおよび/またはベースの配合を選択できます。 CSPのバッテリーエンクロージャーの材料オプションは次のとおりです。

• 従来のSMCケミストリーを使用する従来のハイフィルポリエステル/ビニルエステルATHシステムは、既存のツールに簡単に適合でき、適切な設計で優れたベースラインパフォーマンスを提供します。
• 従来のSMCと同様の化学的性質を使用しているが、より優れた可燃性と熱暴走性能を備えた膨張システム。
• 部品が火災安全、発煙、燃焼、および毒性の要件を満たさなければならない高温用途に理想的なフェノールシステム。フェノール系は、優れた難燃性、耐熱性、耐薬品性、電気的非導電性を備えています。

これらの化学的性質のそれぞれは、さまざまな繊維の種類または形式（たとえば、ガラス/カーボン/ブレンド/その他、細断および/または連続）を利用して適合させることができ、最も厳しいVOC要件を達成するように配合することができます。

「 先端技術センターで行われている作業と、本社の研究開発施設で達成されている材料の進歩により、CSPは高度な複合材料のリーダーとしての地位を維持し、マルチ材料分野のグローバルプレーヤーとしての地位を確立することができます。 」とCSPのCEOであるSteveRooneyは述べています。 「帝人がもたらす炭素繊維と材料の専門知識とともに、私たちはお客様が車両設計に関して既成概念にとらわれずに考えることができる軽量ソリューションを開発しています。」

Advanced Technologies Centerのチームには、現在5人のエンジニアと設計者が含まれています。 CSPの先端技術部門は、R＆Dおよび製品開発と組み合わせて、80人を超えるエンジニア、設計者、および科学者で構成されています。 CSPが帝人に買収される前は、この施設は帝人の研究開発センターであり、Sereeboの製造プロセスが開発された場所です。これは、PACE賞を受賞したGMCシエラデナリピックアップボックスを製造するために現在使用されているプロセスです CarbonPro、業界初のカーボンファイバーピックアップボックスと言われています。