LANXESS Tepex熱可塑性複合材、Audi A8リアシートシェルに採用

LANXESS（ドイツ・ケルン）は、そのTepex連続繊維強化複合材がAudi A8のリアシート用途に採用されたことを発表しました。このセダンには、2つの電動調整式個別リアシートのオプションがあり、そのシェルはFaurecia Automotive Seating（ドイツ・シュタットハーゲン）によって開発され、ハイブリッド成形プロセスで製造されています。ポリアミド6ベースのTepex dynalite 102-RG600(2)/47%がこの目的で使用されています。短繊維ガラス強化Durethan BKV30H2.0ポリアミド6もLANXESS製で、オーバーモールディング材料として使用されています。

LANXESSは、この採用事例を、Tepex連続繊維強化複合材が自動車軽量設計のさまざまな構造部品の大量生産で確立されつつある例として挙げています。

「当社の複合材がこの構造に選ばれた理由は、同等の金属設計より約45%軽量でありながら、高度な機能統合によりコスト効率よく生産でき、衝突時の高い機械的負荷にも耐えられるからです」と、LANXESS高性能材料（HPM）ビジネスユニットのTepex自動車部門責任者ヘンリック・プラッゲンボルグ氏は説明します。

これまで、同等のシートは主にサブストラクチャーにネジ止めされた金属シェルで作られてきました。金属シェルの製造は、多数の個別部品で構成され、溶接で複数工程を経て接合する必要があるため時間がかかります。

「一方、ハイブリッド成形プロセスでは、完成品が単一工程で作られます。予め成形・加熱された半製品複合材が射出成形金型で直接成形され、射出成形により多数の機能が付与されます。これにより後工程の組み立てが簡素化され、大幅な生産コスト削減につながります」と、HPMのTepex自動車グループプロジェクトマネージャーのティルマン・ゾンタグ氏。

補強リブに加え、シートカバー固定用のパイピング溝、多数のホルダーとガイド（シートベンチレーション用、ケーブルホルダー用など）が部品に統合されています。シートシェル取り付け用クリップも直接射出成形されます。

「クリップを使用すればネジなしでシェルを簡単かつ迅速に組み立てられ、メンテナンスのために再度分解も可能です。クリップは高い安定性を持ち、すべての関連安全要件を満たしています」とゾンタグ氏。

LANXESSは、シートシェルとリアシートシステム全体の開発において、プロジェクトパートナーに包括的なサポートを提供しました。例えば、HPMはFaureciaが構造シミュレーションで必要とする複合材とオーバーモールディング材料の材料データを決定し、安全部品の機械的耐久性を計算しました。また、半製品複合材を精密かつ再現性よく成形するための複数の戦略をドレーピングシミュレーションで分析し、その結果を工具とプロセスの設計推奨に反映しました。

「例えば、射出成形金型内で可塑化された複合材インサートを固定する特殊クランプエレメントを推奨しました」とゾンタグ氏。

Tepexは、LANXESS子会社のBond-Laminates GmbH（ドイツ・ブリーロン）で開発・生産されています。Tepex dynaliteは、フロントエンド、ブレーキペダル、アンダーボディパネル部品、ボディ着脱部品の補強構造インサート、ドアおよび電子モジュールキャリアなどの大量生産に使用されています。LANXESSは、この複合材が将来的に、自律走行向けの新しい高度に複雑なシートシステムのバックレスト、アームレスト、シートシェルの製造にも使用されることを期待しています。

プラッゲンボルグ氏によれば、「例えば、自由に回転、旋回、取り外し可能なシートなど、軽量であるだけでなくすべての衝突要件を満たし、シートベルト、インフォテインメント、快適システムなどの多数の統合機能を備えたシートを想定しています。」