По сравнению с эталонным колесом из стали, который весит около 6,8 кг, новое легкое колесо от Хемница весит всего 3,02 кг. Колесо из трех частей имеет сэндвич-диск из сердечника из вспененного алюминия и покрывающие слои из термопластичных волокнисто-пластиковых композиционных материалов.
Эта конструкция сэндвича специально использует преимущества используемых материалов. Такие многокомпонентные конструкции все чаще используются, особенно в автомобильной промышленности. Например, вес и, следовательно, выбросы загрязняющих веществ автотранспортными средствами могут быть уменьшены путем сочетания новых технологических процессов и интеллектуальных систем материалов. Соединение термопластичных волокнисто-пластиковых композитов с металлическими пенопластами обеспечивает особый легкий конструкционный потенциал, особенно в больших сериях, говорит Александр Хаккерт, научный сотрудник в федеральном кластере передовых технологий Merge. Он подчеркивает: «Высокопористые металлические пены, такие как алюминиевая пена, обладают очень хорошими механическими свойствами при низкой плотности и в то же время обладают огромной способностью поглощать энергию, что способствует повышению комфорта, особенно при прохождении поворотов. У них также есть выраженная терпимость к повреждению."
Специальный композитный сердечник делает диск колеса автомобиля чрезвычайно жестким и легким одновременно. Алюминиевый пенопластовый сердечник имеет тонкую пластину, закрытую снаружи, которая служит для обеспечения оптимального сопряжения с слоями покрытия из углеродного волокна. Кроме того, вводится буферный слой с армированием из стекловолокна для согласования скачка жесткости между алюминиевой пеной и слоями покрытия, армированными углеродным волокном. «Резкое повышение давления во время производства с использованием процессов термического прессования также приводит к замораживанию остаточных напряжений, вызванных термическим воздействием, в компоненте. Это способствует повышению производительности, поскольку участки колеса с высокой нагрузкой уже предварительно загружены », - объясняет Хаккерт.
Уменьшая неподрессоренные массы, ученые также смогли улучшить характеристики вождения. Автомобиль становится более маневренным и меняет свое поведение, когда водитель нажимает на педаль тормоза: он быстрее останавливается. (Qui)