Porsche Taycan führt ersten All-Kunststoff-Bremspedal ein, reduziert Gewicht um 50%

Der Porsche Taycan ist das erste Serien-Elektrosportauto mit All-Kunststoff-Bremspedal. Mit Verbundstruktur gebaut, ist das Bauteil 50 % leichter als Stahl-Pendant, steigert Effizienz und Handling.

In Partnerschaft mit Lanxess High Performance Materials (US-Büro, Pittsburgh, PA) wurde der Pedal von BOGE Elastmetall (US-Büro, Novi, MI), globalem Führer in Vibrationstechnologie und Automobilkunststoffanwendungen, gefertigt.

„Das Strukturkomponente erfüllt anspruchsvolle Lastanforderungen dank maßgeschneiderter Faserlagenkonstruktion eines Tepex Nylon-6-Einsatzes und zusätzlicher lokaler Tape-Verstärkung“, erklärt Klaus Vonberg, Leichtbau-Experte bei HPMs Tepex Automotive Group. „Umfassende Automation erlaubt uns, dieses geometrisch komplexe, sicherheitskritische Teil effizient und in Serie zu produzieren.“

Tepex Dynalite Halbzeug ist Thermoplast-Matrix verstärk mit kontinuierlichem Glasfasergewebe. Für Taycans Pedal ist Matrix Nylon 6, incorporierend unidirektionale Faserlagen und 45°-orientierte Gewebelagen auf den zwei äußeren Oberflächen. Diese inneren Lagen liefern Zug- und Biegefestigkeit, erforderlich für sicherheitskritisches Bauteil.

Tapes – dünne Kunststoffstreifen, die hochfeste kontinuierliche Faserrovings in Thermoplast-Matrix einbetten – verstärken Pedals Unterseite. Da Tapes und Tepex-Einsatz kompatible Matrizen teilen, können sie direkt auf den Einsatz laser-geschweißt werden. Dies produziert maßgeschneiderte Laminate, die Lastpfade präzise folgen und mechanischen Anforderungen des Bauteils entsprechen. Die 45° äußeren Lagen, kombiniert mit laser-geschweißten Tapes, bieten außergewöhnliche Torsionsfestigkeit.

Daniel Häffelin von BOGE Elastmetalls Innovation Center merkt an: „Die maßgeschneiderte Faserlagenstruktur und Integration organischer Bleche und Tapes erlaubten uns, Pedalgewicht weiter zu reduzieren, während hohe mechanische Performance für sicherheitskritisches Teil erhalten bleibt.“ Vier distincte All-Kunststoff-Bremspedal-Designs sind nun in Massenproduktion, jeweils optimiert für unterschiedliche Torsionsrichtungen.

Fertigung folgt automatisiertem Hybrid-Formprozess, der kurze Zykluszeiten für Großserien liefert. Workflow beginnt mit optischer Ausrichtung der Tapes, gefolgt von Platzierung auf Tepex-Einsatz für Laserschweißen. Assembly wird dann thermogeformt und rückseitig mit Nylon 66 per Spritzguss hinterformt.

Vonberg hebt neue Chancen für Thermoplast-Verbundwerkstoffe mit maßgeschneiderter Faserorientierung in E-Fahrzeugen hervor. „Tepex-Einsätze können in Frontend-Systeme, Stoßfängerträger, Elektronikmodul-Halter, Kofferräume, Batteriegehäuse und Strukturtrims im Unterboden zum Batterieschutz eingesetzt werden“, sagt er.