علاقه مندی خودروسازان به کامپوزیتهای الیاف کربن - روش ساحت شاسی کربنی ابارات

علاقه مندی خودروسازان به کامپوزیتهای الیاف کربن

شرکت خودروسازی BMWاز اولین شرکتهایی بود که به کامپوزیتهای نانو کربن علاقمند شد.  
شرکت خودروسازی BMW از اولین شرکتهایی بود که به کامپوزیتهای نانو کربن علاقمند شد.

روش ساحت شاسی کربنی ابارات

این شرکت قراردادی را با یک شرکت اروپایی تولید کننده الیاف کربن با نام SGL منعقد کرده است که در آن توافقی مبتنی بر سرمایه گذاری بالغ بر ۱۰۰ میلیون دلار امریکا در یک کارخانه تولید الیاف در منطقه Moses Lake واقع در واشنگتن بین این دو شرکت انجام شده است. در این سرمایه گذاری مشترک، شرکت "الیاف کربن خودرویی SGL" تاسیس شد که در آن ۴۹ درصد از سهام، متعلق به شرکت BMW می باشد.

الیاف کربن توسط شرکت Mitsubishi Rayon فرمول بندی خواهد شد و بعد از آن درکارخانه SGL آلمان بافته شده و در شرکت BMW قطعات داخلی و خارجی خودرو با آن ساخته می شود. این قطعات در آینده در خودروهای برقی به نام MegaCity استفاده خواهد شد که BMW قصد دارد در سالهای بین ۲۰۱۳ و ۲۰۱۵ روانه بازار نمایند. مدیر مالی شرکت BMW، آقای Friedrich Eichiner در این رابطه می گوید: "کارخانه ی آمریکا قادر خواهد بود کامپوزیتهایی با استحکام بالا را تولید کند." او همچنین بیان می دارد این الیاف به طور خاص برای تولید خودروهایی به کار خواهد رفت که براساس نیروی برق می باشند مانند مدل MagaCity .

MagaCity یکی از خودروهای برقی و خودروهایی با نیروی محرکه دوگانه می باشد که در طراحی آنها از کامپوزیتهای الیاف کربن استفاده شده است.
در انگلستان، Axon Automotive خودروهای سبک هیبرید را به نمایش گذاشته است. این خودروها با قطعات کامپوزیتی الیاف کربن ساخت شرکت Avontex که با پنلهای شرکت Axdoor که از الیاف کربن بازیافتی تشکیل شده است، ترکیب گردیده اند.
نظر دکتر Steve Cousins مدیریت Axon Automotive در این باب چنین است:" تکنولوژی نوین ساخت الیاف کربن، ما را قادر به ساخت خودروهای اقتصادی تر کرده است." مدلهای اولیه این خودروها در سالهای ۲۰۱۱ با قیمتهای مناسب به بازار عرضه خواهد شد همچنین در سال ۲۰۱۲ در کارخانه های کوچکی در انگلستان، اسپانیا، ایرلند، فرانسه، دانمارک و هلند تولید این اتومبیل ها به طور کامل آغاز خواهد شد.

General Motors نیز دیدگاههایی در زمینه خودروهای برقی درون شهری دارد. طراحی کلی خودروهای دو سرنشین سری EN V در نمایشگاه World Expo ۲۰۱۰ در تاریخ ۱ می و ۳۱ اکتبر در سه مدل به نمایش گذاشته خواهد شد. بدنه و سقف خودرو از ترکیب الیاف کربن، پلیمر PMMA شفاف و پلی کربنات، ساخته خواهد شد.

EN V دارای ۵/۱ متر طول و کمتر از ۵۰۰ کیلوگرم وزن می باشد و همچنین طول این خودرو یک سوم طول خودروهای کنونی است. موتور این خودرو در برگیرنده نمونه ای از PUMA (دسترسی و تحرک شهری شخصی) است که توسط شرکت Segway ساخته شده و با باتری های لیتیومی کار می کند.
در ماه آوریل، Teijin اعلام کرد که TCIC (مرکز خلاقیت کامپوزیت Teijin) موفق به ساخت PUPA EV که خودروهای فوق سبک می باشد، شده است. ارائه این سری از خودروها به بازار ، چشم انداز ۵ تا ۱۰ ساله شرکت Teijin می باشد.
طرح کلی PUPA EV تنها با ۲۰ قطعه قالب گیری شده با تجمیع کارکرد بالا طراحی شده است. بدنه CFRP، پنجره ی جلوی پلی کربناتی، سقف شفاف جاذب گرما، صندلیها و کفی های پلی استری زیست سازگار و فیلم های PET Teflex که به رنگ فلز می باشند و جایگزین آبکاری های کرومی میگردد، از جمله قطعات با فن آوری بالای استفاده شده در این خودرو خواهد بود.
با حرکت بازار به سمت این قبیل خودروها، شرکت Teijin الیاف کربن خود را از شرکتهای ژاپنی Toho Tenax تهیه می کند، این شرکت پلاستیکهای تقویت شده با الیاف کربن را در اتاقک خودرو، قسمت عقب و اجزاء داخلی خودروهای لکسوس LFA سری F استفاده خواهد کرد. Toyota Motors نیز در سال ۲۰۱۰ خودروهای خود را به بازار عرضه خواهد کرد. اطاقک Lexus متشکل از ۶۵ درصد کامپوزیت الیاف کربن است و حدود ۱۰۰ کیلوگرم سبک تر از نمونه مشابه ساخته شده با فلز آلومینیوم است.

ممکن است که قیمت الیاف کربن پایین بیاید ولی این افت قیمت نیز باعث نخواهد شد که به آسانی بتوان یک خودروی فوق سریع را خریداری کرد. Plethore LC – ۷۵۰ که توسط شرکت HTT SuperCar ساخته شده است. هنوز از قیمتی حدود ۴۵۰،۰۰۰ دلار برخوردار است.

در نمایشگاه کالای تشریفاتی Marques Monaco این خودروی سه صندلی که بدنه آن از کامپوزیت الیاف کربن ساخته شده است به نمایش در خواهد آمد. در این خودرو صندلی راننده در وسط قرار می گیرد.
خودرو Evora از شرکت Lotus که در سال ۲۰۱۰ در نمایشگاه ژنو نمایش داده شده است دارای بدنه کامپوزیتی با الیاف کربن است.
بعد از متوقف شدن تولید SLR برای شرکت بنز، شرکت McLaren یک کارخانه خودروسازی را در انگلستان راه اندازی کرد. این شرکت خودروهای مدل ۱۲C اش را که مجهز به شاسی کامپوزیتی کربنی MonoCell است را طراحی نمود. اولین نسخه این خودروها در نیمه اول سال ۲۰۱۱ به عنوان خودروهای دو سرنشین ۱۲C MP۴ برای فروش به بازار عرضه خواهد شد.
شرکت McLaren ۲۱۰۰ خودروی SLR با بدنه کامپوزیت کربنی بین سالهای ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۹ تولید کرد که به رئیس این شرکت آقای Ron Dennis اجازه این ادعا را داد که شرکت خود را با تجربه ترین شرکت در زمینه تولید خودروهای کامپوزیتی با الیاف کربن بنامد. او همچنین ادعا کرد که McLaren اولین شاسی کربنی را به بازار خودروهای مسابقه ای در محدوده ی قیمتی ۱۴۳،۰۰۰ – ۲۰۰،۰۰۰ یورو معرفی کرده است.
هدف این شرکت بدست آوردن سهمی در حدود ۳ ۴ درصد بازار این محصولات است که در حدود ۴۰۰۰ خودرو را در سال دربر می گیرد. نکته مهم برای رسیدن به این هدف ساختار MonoCell است که به صورت یک تکه قالب گیری می شود بدون آنکه هیچگونه اتصالی در آن وجود داشته باشد این ساختار تنها در ۴ ساعت ساخته می شود که در آن از تکنولوژی Carto Tech اتریش و Toray ژاپن استفاده شده است. در مقام مقایسه شاسی سری SLR از شش قطعه ساخته شده است و برای تولید آن از روش RIM و قالب گیری انتقال رزین RTM استفاده می شود. ساخت این شاسی حدود ۴۰۰ ساعت زمان لازم دارد. مدیر عملیاتی McLaren آقای Alan Foster بر این عقیده است که زمان ساختن یک ۱۲C تنها در حدود ۱۰۰ ساعت است در صورتی که در ماشینهای SLR این زمان به بیش از ۸۰۰ ۹۰۰ ساعت می رسد. شاسی های MonoCell در حدود ۸۰ کیلوگرم سبک تر ار نمونه آلومینیوم ی است و این یعنی حدود ۲۵ درصد کاهش وزن و ۲۵ افزایش صلبیت. این موضوع شرکت McLaren را قادر می سازد بدنه های با وزن کمتر و ایزودینامیک تری را در مقایسه با نمونه های آلومینیوم ی بسازد. کامپوزیتهای کربنی همچنین برای پانل های Aston Martin DBS، مانند گلگیر، کاپوت و در صندوق عقب با سطح کلاس A به کار رفته است.



انجمن کامپوزیت ایران
کامپوزیت‌

,