Los ganadores del premio a la innovación automotriz SPE 2019 brillaron con varias primicias y una amplia transferibilidad

El 49 ^th La Competencia anual de premios a la innovación automotriz fue celebrada el 6 de noviembre por la División Automotriz de la Sociedad de Ingenieros Plásticos (SPE) en su gala en Livonia, Michigan, con la presentación de los ganadores de nueve categorías. Los ganadores de todas las categorías ejemplifican la innovación continua y la transferibilidad en el uso de plásticos.

Esta competencia es el evento más grande y antiguo de su tipo en las industrias automotriz y del plástico. Docenas de equipos compuestos por fabricantes de equipos originales, proveedores de nivel y productores de polímeros envían nominaciones que describen su pieza, sistema o vehículo completo y por qué merece el reclamo como el uso más innovador de plásticos por parte de Yem> . El evento generalmente atrae a más de 700 ingenieros OEM, ejecutivos de la industria automotriz y del plástico y medios de comunicación. Los fondos recaudados de este evento se utilizan para apoyar los esfuerzos educativos y los seminarios técnicos de SPE, que ayudan a educar y asegurar el papel de los plásticos en el avance del automóvil.

Para este editor, junto con los colegas de publicaciones hermanas de Gardner Business Media, Jeff Sloan de Composites World y Natalia Ortega de PT México, fue una vez más un honor formar parte de un panel de jueces Blue Ribbon en este reconocido evento.

A continuación, presentamos un breve vistazo a los nueve ganadores, comenzando por el ganador del gran premio, también el ganador de la categoría Exterior de la carrocería. Otros finalistas de las distintas categorías que merecen atención se destacarán en futuros blogs.

Exterior de la carrocería / Ganador del gran premio: Caja de recogida compuesta

Esta es la primera caja pickup de la industria en un compuesto termoplástico reforzado con carbono. Ahorró 62 lb / 28 kg; proporcionó la mejor resistencia al impacto / durabilidad de su clase; y el material estable a los rayos UV sin pintar eliminó la necesidad de un revestimiento de cama, lo que ahorra otros 18 kg / 40 lb. Además, se integraron numerosas características para el cliente, incluidos divisores de compartimentos funcionales y bolsillos para neumáticos de motocicletas. La capacidad de lograr una tracción más profunda durante el moldeado aumentó la capacidad de carga. Se superaron importantes desafíos técnicos debido al uso de nuevos materiales, procesos, recubrimientos y métodos de unión. La caja es completamente reciclable y algunos desechos se reutilizan en el vehículo.

▪ Marca y modelo de OEM: Camioneta GMC Sierra LD FST 2020 de General Motors Co.

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Plásticos estructurales continentales / Plásticos estructurales continentales

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: Teijin Ltd./Paragon D&E, Model Die &Mold, Inc., Altron Automation y Legacy Industries

▪ Material / Proceso: Sereebo A235Y hoja de nailon reforzado con fibra de carbono 6 / Moldura de compresión

Fabricación aditiva :Papelera para gafas de sol

La fabricación aditiva se utilizó para producir un solo inserto de herramientas (elevador) que reemplazó a dos elevadores maquinados convencionalmente para moldear un contenedor de almacenamiento de gafas de sol moldeado por inyección. Este proceso permitió cambios de diseño para producir una cavidad más profunda con un corte más pesado que aún podría moldearse sin puntos calientes, deformaciones o problemas de desmoldeo y sin necesidad de cambiar a una resina más costosa. El nuevo diseño de tolva más profunda también satisface mejor los requisitos del cliente al tiempo que reduce el tiempo de ciclo, los desechos de moldeo, el mantenimiento de herramientas y mejora la estabilidad dimensional en la pieza final.

▪ Marca y modelo de OEM: Ford Explorer SUV 2020 de Ford Motor Co.

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Methode Electronics, Inc. / Methode Electronics, Inc.

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: Celanese Corp. / RGM Tooling Consultants, Inc.

▪ Material / Proceso: Celstran PP-GF20-02 LFT-PP / Moldeo por inyección; Acero H13 impreso en 3D

Mercado de accesorios y de edición limitada / vehículos especiales: Varios componentes fabricados de forma aditiva

La fabricación aditiva demostró ser el método más eficiente y rentable para producir 19 piezas en este sedán de alto rendimiento cuyo volumen total de fabricación se limitará a 300 coches. Tanto las piezas de desarrollo como las de producción se produjeron en la misma plataforma de impresora, lo que eliminó una importante inversión en herramientas (estimada en 123.000 dólares), así como los costes de almacenamiento y mantenimiento. Las 19 piezas se imprimen a la vez en un kit y se pueden producir varios kits al mismo tiempo. Además, las piezas ofrecen una mejor adhesión que las piezas producidas convencionalmente y superaron las pruebas de adhesión de la pintura.

▪ Marca y modelo de OEM: 2020 Jaguar Land Rover Ltd. Jaguar XE SV Project 8 superdeportivo

▪ Proveedor / Procesador de nivel: HP Inc. / Jaguar Land Rover Ltd.

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: HP Inc., DyeMansion GmbH / N / A

▪ Material / Proceso: HP PA 12 de alta reutilización / HP Multi Jet Fusion

Interior de la carrocería: Estrategia modular de portador de botones integrado

Para reducir la complejidad de la consola superior, se desarrolló un nuevo diseño que integraba funciones mecánicas, de iluminación, eléctricas y de seguridad en un solo portador de botones modular moldeado por inyección a partir de MIC PC / ABS. Con todas las variantes del programa, este recuento de piezas reducido de 70 a 17 / vehículo, logró un ahorro de costos de $ 7 / vehículo y un ahorro de programa de $ 1,42 millones para herramientas y pruebas. No se han observado problemas de encuadernación de botones, BSR (zumbido, chirrido y traqueteo) se mejoró y el techo interior encaja mejor. Hasta la fecha, se han presentado dos patentes y se ha concedido una sobre esta tecnología.

▪ Marca y modelo OEM: SUV Ford Motor Co. Explorer / Aviator / Corsair 2020

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Methode Electronics, Inc. / Methode Electronics, Inc.

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: The Materials Group / RGM Tooling Consultants, Inc.

▪ Material / Proceso: Opticarb 8085SE PC / ABS / Moldeo por inyección

Chasis / Hardware: Soporte delantero del diferencial trasero

Un soporte de aluminio mecanizado y fundido a presión crítico fue reemplazado por un soporte moldeado por inyección en nailon 66 reforzado con vidrio al 50% en este exigente módulo de diferencial trasero. El material compuesto no solo era un 30% más liviano y ahorraba $ 1 por automóvil en costos directos frente al aluminio de referencia, sino que su matriz proporcionaba una amortiguación diez veces mayor, mejorando el rendimiento de NVH y se ajustaba al espacio de empaque actual para este cambio en ejecución. La pieza pasó todos los requisitos de rendimiento y durabilidad, eliminó los problemas de corrosión y reducirá significativamente los costos de herramientas durante la vida útil del programa.

▪ Marca y modelo OEM: SUV Jeep Cherokee 2020 de FCA NA LLC

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Caucho y plásticos Boge / Caucho y plásticos Boge

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: BASF Corp. / N / A

▪ Material / Proceso: Ultramid A3WG10CR 50% GR-Nylon 66 / Moldeo por inyección

Medioambiental: Carcasa del recipiente de carbono 100% PCR

El respaldo de PP de las alfombras de PCR recibe otra vida al ser reciclado nuevamente en la carcasa del recipiente de carbono moldeado por inyección para automóviles de pasajeros. Este es el primer bote de carbón 100% PCR basado en PP. Al reemplazar el PP virgen, la resina reciclada reduce el costo en un 25% sin sacrificar el procesamiento o el rendimiento de las piezas moldeadas, pero aumenta la sostenibilidad. Actualmente se está implementando en más de 20 programas de Ford en todo el mundo.

▪ Marca y modelo de OEM: Coche deportivo Ford Mustang 2019 Ford Motor Co.

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Delphi Technologies PLC / MGS Mfg. Group

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: Wellman Advanced Materials / MGS Mfg. Group

▪ Material / Proceso: EcoLene PP8004-BK1 20% GR-PP / Composición fundida y moldeo por inyección

Materiales: Compuestos reforzados con lana de vidrio para mejorar la resistencia a los arañazos

Para mejorar la resistencia a los rayones a largo plazo y la estabilidad dimensional en los paneles de moldura interior de PP moldeados por inyección, se usó lana de vidrio (vidrio triturado + arena producida a partir del aislamiento de edificios recuperado / PIR) para reemplazar el talco, los bigotes y la fibra de vidrio. Debido a que la lana de vidrio aumenta las propiedades mecánicas en comparación con el talco, el contenido de relleno se redujo un 5%, lo que resultó en piezas más livianas y menos costosas. Dado que ayuda a mantener el acabado de la superficie por más tiempo, debería reducir las reclamaciones de garantía. Se desarrolló un proceso único para incorporar lana de vidrio al compuesto de resina. La lana de vidrio es difícil de desechar, por lo que esta aplicación le da otra vida útil.

▪ Marca y modelo de OEM: 2017 Hyundai Motor Co. Hyundai Elantra sedán

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Seoyon E-Wha / Seoyon E-Wha

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: Daehacom Co., Ltd. / Seoyon E-Wha

▪ Material / Proceso: Moldeo por inyección / PP reforzado con lana de vidrio SW920 SA

Tren motriz : Cubierta del engranaje de la transmisión

Una nueva cubierta y base de la cubierta del engranaje de la transmisión protegen el engranaje impulsor para que gire libremente sin necesidad de empujar a través del fluido de la transmisión, lo que reduce el esfuerzo, mejora la eficiencia de la bomba y aumenta las MPG del vehículo y la vida útil del fluido de la transmisión. El TPC-ET moldeado por inyección reemplazó las cubiertas de acero anteriores con sellos de goma que eran más pesados, más complejos y costosos, y sufrían más variaciones. Encaja a presión muy agresivo que une permanentemente la cubierta a la base una vez que se completa el ensamblaje. El mismo material moldeado muy fino proporciona un sello dúctil. Los costos se redujeron en un 22%, el peso en un 65% y se mejoró el NVH.

▪ Marca y modelo de OEM: Camioneta Ford F-150 2017 de Ford Motor Co.

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Stackpole International / MacLean-Fogg Co., Engineered Plastics Components Inc.

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: DuPont de Nemours, Inc. / Gibson Automation

▪ Material / Proceso: Hytrel 8238 TPC-ET / Moldeo por inyección

Tecnologías de proceso / ensamblaje / habilitación: Parachoques trasero

La primera viga de parachoques curva pultruida de la industria automotriz utiliza el proceso y el equipo únicos de pultrusión de radio para lograr una viga hueca con una red central en resina de acrilato / poliuretano reforzado con tela de fibra de carbono. Se deseaba que la geometría curva se adaptara mejor al estilo trasero y al espacio del paquete del vehículo. La viga cuenta con un montaje de gancho de remolque integral y está ensamblada a la carrocería en blanco (BIW), lo que requiere una excelente mecánica a temperatura elevada. La viga cumple con los requisitos de choque a baja velocidad mientras reduce la masa en 4.9 lb / 2.2 kg en comparación con una extrusión de aluminio soldado con gas inerte de metal (MIG). La impresión 3D se utilizó para producir mandriles para mantener el interior hueco.

▪ Marca y modelo de OEM: Coche deportivo Chevrolet Corvette 2020 de General Motors Co.

▪ Proveedor / Procesador de nivel: Shape Corp. / Shape Corp.

▪ Proveedor de materiales / Fabricante de herramientas: SGL Carbon SE, VectorPly Corp., Scott Bader Co. Ltd. / Thomas GmbH + Co. Technik + Innovation KG

▪ Material / Proceso: Crestapol 1250 PUR-acrilato reforzado con CF / Radius-Pultrusion