保时捷电动跑车首次搭载全塑制动踏板 重量轻/强度高

（图片来源：plasticstoday）

新能源汽车讯 在电动跑车中，每一克重量都很重要。据外媒报道，作为该领域第一款量产车型，保时捷Taycan选择搭载全塑料制动踏板。这一关键性安全部件由BOGE Elastmetall GmbH公司与朗盛高性能材料（HPM）业务部合作开发。受益于热塑性复合材料设计，该部件的机械强度高，并且重量很轻，其结构包括由Tepex dynalite材料制成的嵌件、朗盛的连续纤维增强热塑性复合材料和若干织带。

HPM旗下Tepex汽车集团的轻量级设计专家Klaus Vonberg博士表示：“这种复合结构制动踏板，比同类钢结构部件轻50%。在Tepex嵌件的特制纤维层结构和局部织带加固基础上，可以满足苛刻的负载要求。得益于广泛应用的自动化技术，这种几何形状复杂的安全关键部件，能够实现高效和大规模生产。”

Tepex dynalite采用热塑性基材，而且通常用连续性玻璃纤维织物层进行加固。此类电动跑车制动踏板采用PA6基材复合结构，其中含有内部单向纤维层和在两个覆盖层上以45°角排列纤维的织物层。内层使该组件具有良好的拉伸和弯曲强度。

织带是一种薄的塑料带，在热塑性基材中嵌入单向定向高强度连续纤维系统。制动踏板中使用了多条玻璃纤维粗纱织带，以加固部件底面。由于织带和Tepex嵌件由相互兼容的塑料基材组成，可以用激光将织带焊接至Tepex嵌件上，从而产生带有严格遵循负载路径纤维层的特制层压材料，并适应具体的特定负载组件要求。嵌件的覆盖层及45°纤维层，与顶部的织带相结合，从而保证了踏板的高扭转强度。

Boge Elastmetall创新中心的Daniel H ffelin博士表示：“这种特制的纤维层结构，结合有机片材和织带，可以进一步减少刹车踏板重量，同时实现优异的机械性能。”目前，在全塑版本基础上，有四种不同的量产制动踏板设计。在所有组件版本中，负载路径得到优化，以适应各种扭转方向。

制造制动踏板时，采用的短周期混合成型自动化过程，适合大规模生产。通过这种方法，在随后的注塑成型过程中，将悬垂的Tepex嵌件和织带整合在一起。在生产阶段初期，使用光学测量系统精确调整织带，然后将其定位至Tepex嵌件上，使它们互相结合。该组件先经过热成型，然后用PA66通过注塑成型工艺进行背模。

在电动汽车领域，具有定制纤维取向的热塑性复合材料结构，正面临新的发展机遇。据Vonberg介绍，“Tepex嵌件的应用实例包括：前端系统和保险杠、电气和电子模块的支架、后备箱和备胎舱、电池外壳和盖、车辆‘温室’部分的结构组件和车身底部保护电池的结构装饰件。”

该类复合设计的另一优点是，与金属结构相比，所造成的碳排放量少。热塑性复合材料不仅重量轻，由于使用混合成型方法，还能够以一种节省重量、能源和成本的方式，将导向、支架和紧固件等功能集成在一起。与典型金属部件不同，这种部件不需要进一步加工，比如去毛刺或后工序攻丝。