Fibra de carbon: avantaje, producție și fapte interesante
Folosind fibră de carbon, puteți crea lucruri unice. Deci, de ce automobilele nu folosesc acest material în producție? Am vizitat uzina Lamborghini pentru a afla.
Fibrele de carbon diferă de oțel prin faptul că sunt mult mai puternice și au o greutate mai mică. Cel care le-a inventat este, fără îndoială, un geniu. Este demn de remarcat faptul că unul dintre piloții Nascar. Johnson, a participat în anii '80 în curse pe o mașină din carbon. În ciuda rezultatelor bune, pe care le-a demonstrat apoi, deoarece acest material nu a primit o circulație largă. Principalul motiv este costul ridicat al acestuia. Pentru astăzi cea mai accesibilă mașină care este fabricată din carbon este Alfa Romeo 4S. Totuși, costă la fel de mult ca Mercedes E-class. Dar costul acestor mașini "carbon", cum ar fi Maclaren și Lamventghini Aventadors, atinge cifre de șase cifre în termeni de dolari. Din păcate, producătorii lor nu au reușit să facă carbonul la fel de accesibil ca aluminiu. Dar de ce?
De aceea am mers în Italia, unde inginerii Lamborghini, îmbrăcați în haine negre, "conjures" peste carbon. Din ce motive nu au reușit să facă acest material disponibil până acum?
Carbon vs Steel
Acum se utilizează aluminiu lichid pentru a crea piesele. oțel, magneziu. Mai întâi se încălzesc la temperatura dorită și apoi se toarnă în forme speciale. În același timp, aceste materiale vă permit să creați nu numai părți individuale, ci și să le combinați. Faceți același lucru cu carbonul nu va funcționa. Pentru a lucra cu el, el trebuie să fie plasat în congelator. Aceasta este, spre deosebire de același oțel, nu tolerează o temperatură ridicată plus.
Role speciale de fibre de carbon, umplute cu rășină și tratate cu adeziv special, sunt plasate în frigidere, unde sunt depozitate la temperatură zero. Este suficient doar să se mărească regimul temperaturii cu câteva grade, iar rășina se va întări imediat. Apropo, nu este posibil să tăiați biletele de carbon cu un laser. În acest scop, este necesar să folosiți o lamă. Fibrele de carbon care sunt plasate în frigider rămân flexibile numai pentru o zi. După 24 de ore, acestea nu mai pot fi prelucrate.
Deci, inginerii de la Lamborghini trebuie să se grăbească. Dar mai întâi trebuie să încălzească spațiile goale astfel încât rășina să se întărească. O femeie numită Pière încălzește materialul cu un uscător de păr. Ea face acest lucru foarte atent, deoarece înțelege că o temperatură prea ridicată poate face carbonul mai puțin flexibil.
Tehnologii inovatoare și lucrări manuale
Merită să clarificăm faptul că nu am vizitat pentru prima dată uzina Lamborghini - acum 10 ani am vizitat deja aici. Ca și acum, am urmărit apoi munca unei femei. Doar nu a fost prelucrarea biletelor de carbon - o femeie a cusut manual garnitura de scaune Lamborghini Murselago. În acel moment se părea că este ineficient - ce producție de mașini în masă se poate spune, dacă toată munca nu este făcută de roboți, ci de oameni? Și acum observ din nou o imagine similară. Italiana, ca acum 10 ani, face totul prin mâinile ei. Desigur, prelucrarea manuală a carbonului durează mult, dar astăzi este cel mai economic mod de a face detaliile necesare.
Luciano De Oto, șeful Centrului de Cercetare Compozit Lamborghini, asigură că prelucrarea manuală a carbonului este cea mai eficientă metodă de fabricare a unei părți particulare. Cel puțin, această declarație se referă la o cantitate mică de muncă. Dacă, de exemplu, este necesar să se producă 2 mii de piese, atunci automatizarea procesului este indispensabilă. Dar în acest caz, piesele de carbon nu vor avea o calitate suficientă.
Pentru a da fibrelor de carbon structura necesară, este necesar să se sigileze foaia de carbon într-o matriță de plastic și să se pompeze tot aerul de acolo. Odată ce acesta din urmă este îndepărtat complet din matriță, trebuie să creați un vid suplimentar. Această procedură se repetă până când fiecare strat de carbon pierde aerul. Desigur, acest lucru este foarte obositor. De exemplu, BMW are liniile de producție corespunzătoare, care simplifică foarte mult acest proces. Cu toate acestea, aceasta rămâne îndelungată și consumatoare de timp.
Producția de componente de carbon necesită nu numai o cheltuială mare de timp, ci și o energie. La urma urmei, pentru a face acest material maleabil, este necesar să încălziți cuptorul la 400 de grade. În același timp, ar trebui să funcționeze în acest mod timp de 6 ore. Vă puteți imagina care este costul energiei electrice? Cu toate acestea, compania Lamborghini mai ieftin acest proces. Pe plafonul instalației au fost instalate panouri solare fotovoltaice la 1,2 MW. Desigur, aceasta este o scădere în mare, dar economiile sunt totuși palpabile.
Producție în masă
În timp ce inginerii lucrează cu carbon, ne-am îndreptat spre magazinul unde alți lucrători Lamborghini fac piese forjate. Spre deosebire de primul, acesta din urmă utilizează fibre de carbon grosiere, numite și fibre tăiate. Dintre acestea, mașinile automate formează foi pătrate, care sunt presate în forme speciale și încălzite la o temperatură de 300 de grade. Această metodă de procesare a carbonului vă permite să faceți partea necesară pentru 20 de minute.
Componentele de carbon obținute în acest mod nu sunt de înaltă calitate. Luciano De Oto a spus că prelucrarea manuală a fibrelor de carbon nu va permite crearea de piese accesibile, ale căror costuri vor fi comparabile cu aluminiul. În ceea ce privește linia automată de producție, el este sigur că după zece ani de tehnologie va permite să-l îmbunătățească într-o asemenea măsură încât materialele de carbon fabricate pe ea nu vor da în calitate la cele create manual. În prezent, elementele de carbon tăiate obținute prin mijloace mecanice, sunt echipate cu BMW i3.
Nu există nici o îndoială că Lamborghini nu va renunța la prelucrarea manuală a carbonului în viitor, deoarece vor exista mereu autovehicule care vor să cumpere o mașină exclusivă. Adevărat, va trebui să câștige puțină răbdare - producția unei astfel de mașini durează aproximativ 3 săptămâni.
Fapte interesante
1. Thomas Edison a fabricat fibre de carbon din bambus și bumbac, folosind le ca filament în bulbi.
2. Cu ajutorul fibrelor de carbon, Boeing își repară avioanele.
3. Aproximativ 70% din fibra de carbon este produsă în Japonia.
Casper Steenbergen, șeful departamentului de reparare a materialelor compozite de la Lamborghini, nu este mulțumit de faptul că obiceiurile multor țări nu doresc să se obosească cu fibrele de carbon. Astfel, proprietarii de mașini din compozit, în caz de deteriorare a pielii mașinii, nu pot conta pe reparații rapide, să nu ia Lamborghini în Italia.
Cu toate acestea, compania italiană reușește să-i ajute. Mai ales norocos pentru chinez - Lamborghini a construit o fabrică acolo, unde pentru o perioadă relativ scurtă de reparații mașini compozite, în conformitate cu standardul general acceptat ISO 17065. Mai mult, nu numai proprietarii Lamborghini pot conta pe reparații. Compania îi ajută, de asemenea, pe șoferii care, la un moment dat, au cumpărat un compozit Ferrari Enzo.