นวัตกรรมกล่องถุงลมนิรภัยแบบใหม่ ผลิตโดยเทคโนโลยีแผ่นไนลอนคอมโพสิตแบบไฮบริด

นวัตกรรมกล่องถุงลมนิรภัยแบบใหม่ ผลิตโดยเทคโนโลยีแผ่นไนลอนคอมโพสิตแบบไฮบริด ให้น้ำหนักเบาลงอีก 30 เปอร์เซ็นต์ 

ในการออกแบบยานยนต์ เทคโนโลยีแผ่นไนลอนคอมโพสิตแบบไฮบริด (Nylon Composite Sheet Hybrid Technology) นับเป็นวัสดุทางเลือกแทนโลหะที่มีความเหมาะสมอย่างยิ่ง ในการลดน้ำหนักของชิ้นส่วนโครงสร้างต่างๆ เช่น ชิ้นส่วนด้านหน้ารถ ซึ่งมักต้องรองรับแรงเชิงกลสูง ในขณะเดียวกันวัสดุดังกล่าว สามารถใช้ในการผลิตโครงสร้างที่เป็นพลาสติกทั้งหมดให้มีน้ำหนักเบาลงได้เป็นอย่างดี เช่น กล่องสำหรับเก็บถุงลมนิรภัยในรถยนต์ ที่ผลิตโดยแผ่นไนลอนคอมโพสิต (Nylon Composite Sheet) จะช่วยลดน้ำหนักของกล่องลงกว่า 30 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่ผลิตจาก Polyamide (Nylon 6) ซึ่งเป็นพลาสติกเทคนิคประเภทไนล่อน 6 ที่ผลิตแบบฉีดขึ้นรูปได้ครั้งละมากๆ

“ด้วยเหตุนี้ ประสิทธิภาพเทคโนโลยีแผ่นไนลอนคอมโพสิตแบบไฮบริด ที่มีคุณสมบัติสร้างน้ำหนักเบาของวัสดุ จึงสามารถนำไปใช้ได้กับชิ้นส่วนพลาสติกเพื่อลดน้ำหนักของชิ้นส่วนลงได้อีกมาก ส่งผลต่อการลดปริมาณการปล่อยไอเสียและอัตราการเผาผลาญน้ำมันเชื้อเพลิงของยานยนต์ ซึ่งเป็นหัวใจของแนวคิดอุตสาหกรรมยานยนต์ เพื่อสิ่งแวดล้อมสีเขียว หรือ Green Mobility” มร. จูเลียน ฮาสเปล ผู้เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีไฮบริด ของหน่วยธุรกิจผลิตภัณฑ์ เซมิ คริสตัลไลน์ (Semi-Crystalline Products: SCP) ของแลงเซส (LANXESS) ทำการอธิบาย

ทั้งนี้ กล่องถุงลมนิรภัยดังกล่าว ได้รับการออกแบบภายใต้โครงการความร่วมมือทางวิศวกรรมขั้นสูงระหว่าง แลงเซส กับอีกสี่บริษัทในเยอรมนี ได้แก่ ทาคาตะ เพทริ (Takata-Petri AG เมือง Aschaffenburg) เคราส์มาฟเฟือ เทคโนโลยีส์ (KraussMaffei Technologies GmbH เมือง Munich) บอนด์ ลามิเนตส์ (Bond-Laminates GmbH เมือง Brilon) และ คริสเตียน คาร์ล ซีเบนเวิร์ส (Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG เมือง Dietfurt)

 ความหนาของผนังกล่อง ลดลงอย่างเห็นได้ชัด 

กล่องสำหรับเก็บถุงลมนิรภัยในรถยนต์ ที่ผลิตโดยเทคโนโลยีแผ่นไนลอนคอมโพสิต (Nylon Composite Sheet) จะช่วยลดน้ำหนักของกล่องลงกว่า 30 เปอร์เซ็นต์
เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนที่ผลิตจาก Polyamide (Nylon 6) ซึ่งเป็นพลาสติกเทคนิคประเภทไนล่อน 6 ที่ผลิตแบบฉีดขึ้นรูปได้ครั้งละมากๆ 

โดยทั่วไป ภายในกล่องเก็บถุงลมนิรภัยจะบรรจุเครื่องกำเนิดไฟฟ้าชนิดใช้ก๊าซและถุงลมนิรภัยพับได้ จนถึงขณะนี้ชิ้นส่วนดังกล่าวส่วนใหญ่ผลิตขึ้นจากเหล็ก อลูมิเนียม หรือโดยการฉีดขึ้นรูปเทอโมพลาสติก (Thermoplastics) ซึ่งตามแนวความคิดนี้ ผนังตามยาวของกล่องเก็บถุงลมนิรภัยสำหรับผู้โดยสารนี้ ผลิตขึ้นจากวัสดุ  Tepex dynalite 102 RG 600 ทำการขึ้นรูปจาก บริษัท บอนด์ ลามิเนตส์ จำกัด (Bond-Laminates GmbH เมือง Brilon) แผ่นไนลอนคอมโพสิต 6 นี้ ในเชิงปริมาตรจะถูกเสริมด้วยใยแก้วที่เนื้อประสานกันต่อเนื่องมากถึง 47 เปอร์เซ็นต์ ถูกฉีดด้านหลังและเสริมในบางจุดด้วย Durethan DP BKV 240 H2.0 (เป็น Copolymer ชนิด Impact-modified Polyamide 6 จากแลงเซส) การออกแบบที่ใช้เทคโนโลยีแผ่นไนลอนคอมโพสิตแบบไฮบริด จะช่วยลดความหนาของผนังด้านข้างลง ระหว่าง 3-4 มม. ถึง 0.5-1 มม. ส่งผลให้ประหยัดค่าใช้จ่ายได้เป็นอย่างมาก

 สุดยอดความแข็งแรงและเหนียวทนทาน

เมื่อถุงลมนิรภัยทำงานขณะเกิดอุบัติเหตุ ฐานและผนังของกล่องจะต้องสามารถทนต่อการระเบิดและแรงดันที่เกิดขึ้นระหว่างที่ถุงลมนิรภัยพองตัวได้ “แม้ว่าผนังด้านข้างจะบาง แต่ผนังกล่องสามารถทนต่อแรงดันที่เกิดขึ้นแบบฉับพลันได้ เนื่องจากแผ่นไนล่อนคอมโพสิตแบบไฮบริดมีความแข็งแรงสูงและเหนียวทนมาก” มร. อาสเปล กล่าว ทั้งนี้ โดยทั่วไปเทคโนโลยีแผ่นไนล่อนคอมโพสิตแบบไฮบริดเหมาะสำหรับนำไปผลิตชิ้นส่วนยานยนต์ที่เป็นพลาสติกทั้งหมด ซึ่งคุณสมบัติความเหนียวทนทานและแข็งแรงสูงนี้ จำเป็นจะต้องนำไปผสานกับน้ำหนักที่ต่ำ ซึ่ง “แบริ่งเครื่องยนต์” (Engine Bearing) ก็เป็นตัวอย่างหนึ่ง

 HiAnt – แบบจำลองที่แม่นยำของทุกขั้นตอนกระบวนการผลิต 

แลงเซส (LANXESS) สามารถจำลองขั้นตอนกระบวนการทั้งหมดในการผลิตชิ้นส่วนแผ่นไนลอนคอมโพสิตแบบไฮบริดได้อย่างถูกต้อง ซึ่งรวมถึงกระบวนการที่สลับซับซ้อนมากในการขึ้นรูปแผ่นไนลอนคอมโพสิต “สำหรับกล่องเก็บถุงลมนิรภัย แลงเซสสามารถคำนวณการจัดแนวเส้นใยที่แตกต่างกันในแผ่นไนลอนคอมโพสิตขึ้นรูป เพื่อให้สอดคล้องกับลักษณะการเคลื่อนตัวในแบบต่างๆ (Anisotropic Behavior) ในขั้นตอนการออกแบบชิ้นส่วนเหล่านั้น” มร. อาสเปล กล่าว

ความเชี่ยวชาญด้านนี้เป็นส่วนหนึ่งของแบรนด์ HiAnt ซึ่งเป็นส่วนที่หน่วยธุรกิจ ผลิตภัณฑ์ เซมิ คริสตัลไลน์ (Semi-Crystalline Products: SCP) ของแลงเซส (LANXESS) ได้สั่งสมความรู้และทักษะด้านวัสดุ การออกแบบ การจำลอง และเทคโนโลยีกระบวนการผลิต เพื่อนำเสนอบริการต่อลูกค้า ที่สอดคล้องกับความต้องการอย่างแท้จริง

 

สำนักงานใหญ่ของแลงเซส ในเมืองเลเวอร์คูเซ่น ประเทศเยอรมนี


Green Mobility – อุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อสิ่งแวดล้อมสีเขียว 
คือกลยุทธ์หลักในการดำเนินธุรกิจของ แลงเซส 

ในปีนี้ แลงเซสจะเน้นกิจกรรมที่เกี่ยวกับ “อุตสาหกรรมยานยนต์เพื่อสิ่งแวดล้อมสีเขียว หรือ Green Mobility” โดยจุดมุ่งหมายของแคมเปญนี้ คือ เพื่อให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์เชิงนวัตกรรมที่แลงเซส ในฐานะผู้เชี่ยวชาญด้านเคมีภัณฑ์เฉพาะทาง สามารถช่วยให้เกิดการขับขี่ยวดยานที่ช่วยประหยัดทรัพยากร เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และให้ความยั่งยืนกับส่วนรวม เช่น แนวคิดการออกแบบโครงสร้างน้ำหนักเบา สำหรับชิ้นส่วนของตัวรถยนต์หรือยางชนิดพิเศษ (High-Performance Rubber) สำหรับการผลิตยางรถยนต์ที่ช่วยให้วิ่งได้ลื่นไหล ประหยัดน้ำมัน และเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

—————————–

Airbag housing in nylon composite sheet hybrid technology

• Making plastic parts even lighter
• Over 30 percent less weight

Bangkok, 4 May 2012 – In automotive design, nylon composite sheet hybrid technology is a particularly useful alternative to metals for reducing the weight of structural parts such as front ends, which are subjected to high mechanical loads. At the same time, it can be used to make all-plastic structures significantly lighter. One example of this is the housing for a passenger airbag module. The use of nylon composite sheet cuts the weight of the housing by over 30 percent compared with a mass produced, injection-molded version made of polyamide 6. “The lightweight construction potential of nylon composite sheet hybrid technology can thus also be applied to plastic parts to considerably lower the weight and thus the emissions and fuel consumption of vehicles in the spirit of green mobility,” explained Julian Haspel, an expert in hybrid technology at LANXESS’ Semi-Crystalline Products business unit. The housing was designed as part of a joint advanced engineering project between LANXESS, Takata-Petri AG of Aschaffenburg, KraussMaffei Technologies GmbH of Munich, Bond-Laminates GmbH of Brilon and Christian Karl Siebenwurst GmbH & Co. KG of Dietfurt.

Wall thicknesses significantly reduced 

The airbag housing accommodates the gas generator and the folded airbag. Until now, such components were made mainly of steel, aluminum, or by the injection molding of thermoplastics. In this concept housing for the passenger airbag, the long side walls are made of molded Tepex dynalite 102 RG 600 from Bond-Laminates. This nylon composite sheet of polyamide 6, reinforced with 47 percent continuous glass fibers by volume, is back-injected and reinforced in certain areas with Durethan DP BKV 240 H2.0, an impact-modified polyamide 6 copolymer from LANXESS. The design using nylon composite sheet hybrid technology enables the wall thickness of the side walls to be reduced from 3 to 4 mm to 0.5 to 1 mm, resulting in a considerable cost savings.

The passenger airbag module in nylon composite sheet hybrid technology is over 30 percent
lighter than a mass-produced, injection-molded version made of polyamide 6.

 

High strength and stiffness

When the airbag is triggered in an accident, the base and walls of the housing must be able to withstand the explosion and the pressure during inflation of the airbag. “Although the side walls are so thin, they can withstand the sudden pressure because of the high strength and stiffness of the hybrid nylon composite sheet,” said Haspel. Nylon composite sheet hybrid technology is generally suitable for all plastic automotive parts where high stiffness and strength need to be combined with low weight. Engine bearings are one example.

HiAnt – precise simulation of all process steps 

LANXESS can accurately simulate all process steps in the manufacture of nylon composite sheet hybrid parts – including the highly complex processes involved in forming the nylon composite sheet. “For the airbag housing, we were able to calculate the different local fiber alignments in shaped nylon composite sheets in order to account for their anisotropic behavior at the part design stage,” said Haspel. This expertise is part of the HiAnt brand, in which the Semi-Crystalline Products business unit has pooled the know-how it has developed in materials, design, simulation and process technology to deliver tailored customer service.


LANXESS Headquarter in Leverkusen, Germany.

Green mobility – a core strategic topic at LANXESS

In this fiscal year, LANXESS is focusing its activities on the core strategic subject of green mobility. The aim of the campaign is to focus on innovative technologies and products with which the specialty chemicals group can help to enable resource-saving, environmentally friendly, sustainable mobility, such as lightweight construction concepts for body parts or high-performance rubber for the manufacture of smooth running, fuel-saving green tires.

—————-
TTME NEWS
Download TTME-Ebook at www.ebooks.in.th 

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s

%d bloggers like this: