Page 56 - COMPOSITE SOLUTIONS - Fascicolo 2/2016 - Issue 2/2016

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compositesolutions n.2/2016
NEW RESIN SYSTEM FOR THE MANUFACTURE OF NEW BMW M4 GTS HOODS
A new rapid cure thermoset resin system MTRTM 760 selected by BMW to manufacture the CFRP hood of its new M4 GTS. This new resin system was specifically developed by Solvay to manufacture resin impregnated carbon fiber blanks through processes such as filament winding. It offers very good processing properties with rapid cure, a DMA onset TG of 135°C, superior toughness and it has excellent dynamic loading characteristics. The outstanding surface finish of the resin allows a Class-A paint finish. In search of an effective CFRP lightweighting solution, MTRTM 760 filament wound prepregs have been selected for this application. “We developed a new thermoset resin to meet BMW’s technical and commercial require- ments for performance and cycle time enabling them to introduce a CFRP hood structure on their new M4 program” said Manfred Duri, Automotive Business Development Manager Germany, of Solvay’s Composite Materials Global Business Unit. The commercial and application engineering team worked very closely with the supply chain C-Con (development, tooling and system supplier) and Läpple (pressing and bonding), from the start of the vehicle program, to ensure that the material and manufacturing process were optimized, from design for manufacture, product development, to automated serial production. This gave the opportunity for short-term adjustments of the resin system while still meeting the project timeline. “We developed this new resin system and the corresponding manufacturing process within only 9 months. All development goals of this CFRP Hood, e.g. dynamic load conditions or Class-A surface have been achieved through a close coordination between C-Con and Solvay’s Technology and Process Engineering teams” said Michael Neuner, General Manager of C-Con GmbH. “To meet customers’ needs in lightweight material solutions, CFRP has become a major R&D field at Läpple Automotive. With Solvay and C-CON we have two strong partners, with great expertise in their field of serial production processes” said Oliver Wackenhut, Managing Director, Läpple Automotive GmbH. The press molded hoods are manufactured using a double diaphragm forming process with tailored composite blanks. Diaphragm forming offers multiple advantages; including blank support during the pressing process, which eliminates the need for preforming as well as more cost effective, simplified tooling which is a clear investment benefit. The double diaphragm forming process gave Läpple the opportu- nity to capitalize on their sheet metal know-how and to apply it to forming CFRP parts. The films used for this process are proprietary to Solvay and are matched to the resin system to offer the right level of conformability to the tool geometry.
UN NUOVO SISTEMA DI RESINE PER IL COFANO DELLA NUOVA BMW M4 GTS
Un nuovo sistema di resine termoindurenti a reticolazione rapida MTRTM 760, selezionato da BMW per la produzione del cofano in com- posito rinforzato con fibra di carbonio (CFRP) della sua nuova M4 GTS. La nuova resina è stata specificatamente sviluppata da Solvay per un innovativo processo di compression moulding, che utilizza il filament winding come tecnica di impregnazione del prepreg. Il sistema offre ottime proprietà di lavorabilità del preimpregnato, la rapida reticolazione della resina, una temperatura di transizione vetrosa di 135°C (TGDMA), nonché superiori caratteristiche di robustezza e carico dinamico. L’eccellente qualità della superficie finale ne consente l’impiego in componenti di carrozzeria (finitura di Classe-A). Nel processo di selezione di un’efficace soluzione leggera in CFRP per questa applicazione, la scelta ha portato ai preimpregnati con questa resina. “Abbiamo sviluppato una nuova resina termoindurente per soddisfare i requisiti tecnici e commerciali di BMW in fatto di prestazioni e cicli di produzione, consentendogli di introdurre nel loro programma di sviluppo per la nuova M4, una struttura del cofano in CFRP” ha dichiarato Manfred Duri, Automotive Business Development Manager per la Germania, del Business Unit Global Composite Materials di Solvay. Il team commerciale e di ingegneria applicativa hanno lavorato a stretto contatto con i fornitori C-Con (fornitore di sviluppo, attrezzature e sistema) e Läpple (stampaggio e assemblaggio) fin dall’inizio del programma di progettazione, per assicurare l’ottimizzazione dei materiali e dei processi produttivi; dalla progettazione, allo sviluppo prodotto, fino alla produzione di serie automatizzata. Ciò ha consentito di snellire lo sviluppo del sistema di resine, con rapide messe a punto, rispettando le tempistiche del progetto. “Questo nuovo sistema di resine e il relativo processo produttivo sono stati sviluppati in soli 9 mesi. Tutti gli obiettivi di sviluppo di questo cofano in CFRP - per esempio le condizioni di carico dinamico o la superficie di Classe-A - sono stati raggiunti grazie ad uno stretto coordinamento tra i team di C-Con e quelli di tecnologia e ingegneria di processo di Solvay” ha affermato Michael Neuner, General Manager di C-Con GmbH.
“Nel soddisfare i bisogni dei clienti in termini di materiali leggeri, il CFRP è divenuto uno dei principali campi di R&D per Läpple Automotive. Solvay e C-CON sono due forti partner, con una grande esperienza nel loro campo, quello dei processi produttivi di serie” commenta Oliver Wackenhut, Managing Director, Läpple Automotive GmbH.
I cofani stampati sono prodotti con il processo di formatura a doppio diaframma, partendo da laminati piani di prepreg, generati attraverso la tecnica del filament winding. La formatura a diaframma offre molteplici vantaggi, come la minimizzazione dello sfrido e la manipolazione dei laminati durante tutte le fasi del processo, senza necessità di preformatura e con attrezzature più economiche e semplici, con ovvi vantaggi nell’investimento. Il processo di stampaggio a doppio diaframma ha consentito a Läpple di utilizzare la propria esperienza nella lavorazione di lamiere metalliche e di applicarla alla formatura di pezzi in CFRP.
I film utilizzati in questo processo sono di proprietà di Solvay e sono stati sviluppati per l’utilizzo specifico nel processo di Doppio Diaframma, ottimizzati per lavorare in abbinamento al sistema di resine, garantendo così il livello ottimale di stampabilità.