مقاله علاقه مندی خودروسازان به كامپوزیتهای الیاف كربن

[roozbeh ameri 8,439]

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

شركت خودروسازی BMW از اولین شركتهایی بود كه به كامپوزیتهای نانو كربن علاقمند شد. این شركت قراردادی را با یك شركت اروپایی تولید كننده الیاف كربن با نام SGL منعقد كرده است كه در آن توافقی مبتنی بر سرمایه گذاری بالغ بر 100 میلیون دلار امریكا در یك كارخانه تولید الیاف در منطقه Moses Lake واقع در واشنگتن بین این دو شركت انجام شده است. در این سرمایه گذاری مشترك، شركت "الیاف كربن خودرویی SGL" تاسیس شد كه در آن 49 درصد از سهام، متعلق به شركت BMW می باشد. الیاف كربن توسط شركت Mitsubishi Rayon فرمول بندی خواهد شد و بعد از آن دركارخانه SGL آلمان بافته شده و در شركت BMW قطعات داخلی و خارجی خودرو با آن ساخته می شود. این قطعات در آینده در خودروهای برقی به نام MegaCity استفاده خواهد شد كه BMW قصد دارد در سالهای بین 2013 و 2015 روانه بازار نمایند. مدیر مالی شركت BMW، آقای Friedrich Eichiner در این رابطه می گوید: "كارخانه ی آمریكا قادر خواهد بود كامپوزیتهایی با استحكام بالا را تولید كند." او همچنین بیان می دارد این الیاف به طور خاص برای تولید خودروهایی به كار خواهد رفت كه براساس نیروی برق می باشند مانند مدل MagaCity .

 

MagaCity یكی از خودروهای برقی و خودروهایی با نیروی محركه دوگانه می باشد كه در طراحی آنها از كامپوزیتهای الیاف كربن استفاده شده است.

 

در انگلستان، Axon Automotive خودروهای سبك هیبرید را به نمایش گذاشته است. این خودروها با قطعات كامپوزیتی الیاف كربن ساخت شركت Avontex كه با پنلهای شركت Axdoor كه از الیاف كربن بازیافتی تشكیل شده است، تركیب گردیده اند.

 

نظر دكتر Steve Cousins مدیریت Axon Automotive در این باب چنین است:" تكنولوژی نوین ساخت الیاف كربن، ما را قادر به ساخت خودروهای اقتصادی تر كرده است." مدلهای اولیه این خودروها در سالهای 2011 با قیمتهای مناسب به بازار عرضه خواهد شد همچنین در سال 2012 در كارخانه های كوچكی در انگلستان، اسپانیا، ایرلند، فرانسه، دانمارك و هلند تولید این اتومبیل ها به طور كامل آغاز خواهد شد.

 

General Motors نیز دیدگاههایی در زمینه خودروهای برقی درون شهری دارد. طراحی كلی خودروهای دو سرنشین سری EN-V در نمایشگاه World Expo 2010 در تاریخ 1 می و 31 اكتبر در سه مدل به نمایش گذاشته خواهد شد. بدنه و سقف خودرو از تركیب الیاف كربن، پلیمر PMMA شفاف و پلی كربنات، ساخته خواهد شد.

 

EN-V دارای 5/1 متر طول و كمتر از 500 كیلوگرم وزن می باشد و همچنین طول این خودرو یك سوم طول خودروهای كنونی است. موتور این خودرو در برگیرنده نمونه ای از PUMA (دسترسی و تحرك شهری شخصی) است كه توسط شركت Segway ساخته شده و با باتری های لیتیومی كار می كند.

 

در ماه آوریل، Teijin اعلام كرد كه TCIC (مركز خلاقیت كامپوزیت Teijin) موفق به ساخت PUPA EV كه خودروهای فوق سبك می باشد، شده است. ارائه این سری از خودروها به بازار ، چشم انداز 5 تا 10 ساله شركت Teijin می باشد.

 

طرح كلی PUPA EV تنها با 20 قطعه قالب گیری شده با تجمیع كاركرد بالا طراحی شده است. بدنه CFRP، پنجره ی جلوی پلی كربناتی، سقف شفاف جاذب گرما، صندلیها و كفی های پلی استری زیست سازگار و فیلم های PET Teflex كه به رنگ فلز می باشند و جایگزین آبكاری های كرومی میگردد، از جمله قطعات با فن آوری بالای استفاده شده در این خودرو خواهد بود.

 

با حركت بازار به سمت این قبیل خودروها، شركت Teijin الیاف كربن خود را از شركتهای ژاپنی Toho Tenax تهیه می كند، این شركت پلاستیكهای تقویت شده با الیاف كربن را در اتاقك خودرو، قسمت عقب و اجزاء داخلی خودروهای لكسوس LFA سری F استفاده خواهد كرد. Toyota Motors نیز در سال 2010 خودروهای خود را به بازار عرضه خواهد كرد. اطاقك Lexus متشكل از 65 درصد كامپوزیت الیاف كربن است و حدود 100 كیلوگرم سبك تر از نمونه مشابه ساخته شده با فلز آلومینیوم است.

 

ممكن است كه قیمت الیاف كربن پایین بیاید ولی این افت قیمت نیز باعث نخواهد شد كه به آسانی بتوان یك خودروی فوق سریع را خریداری كرد. Plethore LC – 750 كه توسط شركت HTT SuperCar ساخته شده است. هنوز از قیمتی حدود 450،000 دلار برخوردار است.

 

در نمایشگاه كالای تشریفاتی Marques Monaco این خودروی سه صندلی كه بدنه آن از كامپوزیت الیاف كربن ساخته شده است به نمایش در خواهد آمد. در این خودرو صندلی راننده در وسط قرار می گیرد.

 

خودرو Evora از شركت Lotus كه در سال 2010 در نمایشگاه ژنو نمایش داده شده است دارای بدنه كامپوزیتی با الیاف كربن است.

 

بعد از متوقف شدن تولید SLR برای شركت بنز، شركت McLaren یك كارخانه خودروسازی را در انگلستان راه اندازی كرد. این شركت خودروهای مدل 12C اش را كه مجهز به شاسی كامپوزیتی كربنی MonoCell است را طراحی نمود. اولین نسخه این خودروها در نیمه اول سال 2011 به عنوان خودروهای دو سرنشین 12C-MP4 برای فروش به بازار عرضه خواهد شد.

 

شركت McLaren 2100 خودروی SLR با بدنه كامپوزیت كربنی بین سالهای 2000 تا 2009 تولید كرد كه به رئیس این شركت آقای Ron Dennis اجازه این ادعا را داد كه شركت خود را با تجربه ترین شركت در زمینه تولید خودروهای كامپوزیتی با الیاف كربن بنامد. او همچنین ادعا كرد كه McLaren اولین شاسی كربنی را به بازار خودروهای مسابقه ای در محدوده ی قیمتی 143،000 – 200،000 یورو معرفی كرده است.

 

هدف این شركت بدست آوردن سهمی در حدود 3-4 درصد بازار این محصولات است كه در حدود 4000 خودرو را در سال دربر می گیرد. نكته مهم برای رسیدن به این هدف ساختار MonoCell است كه به صورت یك تكه قالب گیری می شود بدون آنكه هیچگونه اتصالی در آن وجود داشته باشد این ساختار تنها در 4 ساعت ساخته می شود كه در آن از تكنولوژی 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 400 ساعت زمان لازم دارد. مدیر عملیاتی McLaren آقای Alan Foster بر این عقیده است كه زمان ساختن یك 12C تنها در حدود 100 ساعت است در صورتی كه در ماشینهای SLR این زمان به بیش از 800-900 ساعت می رسد. شاسی های MonoCell در حدود 80 كیلوگرم سبك تر ار نمونه آلومینیومی است و این یعنی حدود 25 درصد كاهش وزن و 25 افزایش صلبیت. این موضوع شركت McLaren را قادر می سازد بدنه های با وزن كمتر و ایزودینامیك تری را در مقایسه با نمونه های آلومینیومی بسازد. كامپوزیتهای كربنی همچنین برای پانل های Aston Martin DBS، مانند گلگیر، كاپوت و در صندوق عقب با سطح كلاس A به كار رفته است.