»» تولید ارزانتر فیبر کربن و چشم انداز آن در صنعت خودرو

امروزه فیبر کربن به یک ماده حیاتی در زندگی مدرن تبدیل شده است. از هواپیمای بوئینگ 787 گرفته تا کفش، راکت تنیس، چوب گلف، چوب ماهیگیری و لوازم تزئینی و لوکس، از این کامپوزیت بی همتا بهره می گیرند.

composite material layers of woven black tow and white epoxy resin molded into body panels

composite material layers of woven black tow and white epoxy resin molded into body panels


در دنیای خودرو هم استفاده از کامپوزیتهای تقویت شده با فیبر کربن که به اختصار کربن فایبر (CF) نیز نامیده می شود، به 40 سال پیش بر می گردد. با این وجود استفاده از این مواد به آهستگی گسترش یافته تا امروز در انواع خودروهای سوپر اسپرت و تیونینگ شده، شاهد حضور پر رنگ این الیاف زیبا و گران قیمت باشیم.

مرحله لایه گذاری اتوماتیک الیاف کربن

مرحله لایه گذاری اتوماتیک الیاف کربن


ترکیب الیاف گرافیتی کربن بافته شده با رزین در لایه های متناوب می تواند منجر به ساخت قطعه ای با کیفیت و مقاومت بالا و در عین حال سبک و شیک شود. از سوی دیگر هزینه بالای تولید که بیش از 20 دلار در هر کیلوگرم می باشد، می تواند بزرگترین مانع در صنایع برای استفاده از الیاف کربن باشد. این در حالیست که این هزینه تنها شامل مواد اولیه می باشد و ساخت قطعات نیاز به دقت بالا و ظرافت و در عین حال زمانی طولانی برای پخت دارد.

مقایسه مشخصات فیزیکی فیبر کربن با فولاد، منیزیوم و آلومینیوم

مقایسه مشخصات فیزیکی فیبر کربن با فولاد، منیزیوم و آلومینیوم


برای کاهش هزینه تولید در صنایع خودروسازی، هر کدام از شرکتها راهکار منحصر به فرد خود را بکار گرفته اند. که عمدتا شامل شراکت با سازندگان بزرگ این مواد یا سرمایه گذاری روی روشهای صنعتی تولید می شود.
قسمت عمده هزینه تولید فیبرها از پلی اکریلو نیتریل (PAN) به میزان انرژی الکتریکی مورد نیاز این رشته ها برای تبدیل به الیاف گرافیتی مربوط می شود. بنابراین BMW با کمک توربینهای بادی و خورشیدی و تاسیسات نزدیک به یک سد با برق آبی، هزینه های برق مصرفی کارخانه را به 2.8 سنت به ازای هر کیلو وات کاهش داده که 60 درصد کمتر از میانگین هزینه برق مصرفی در تاسیسات SGL می باشد. این امر یکی از بهترین روشهای کاهش هزینه تولید الیاف می شود. یکی دیگر از سرمایه گذاریهای مشترک بین SGL و میتسوبیشی برای تولید الیاف از ابریشم مصنوعی و با تکنیک گرم کردن تدریجی است.
در مرحله نهایی تا 50 هزار نخ از الیاف کربن برای ایجاد یک نوار کربنی در هم تنیده و بافته می شوند. این نوارها در نهایت در ساختارهایی نظیر مشبک یا راه راه، بافته و تبدیل به پارچه می شوند. در نهایت برای ساخت هر قطعه از بدنه خودرویی مثل ب ام و i8 یا i3 باید از روی هم نهادن حداقل 5 لایه از این پارچه های برش داده شده همراه با تزریق مقدار کافی رزین و سایر مواد و سپس پخت در اتوکلاو نام برد. مرحله پخت اکنون با روشهای سرد و گرم کردن اتوکلاو توسط روغن تنها 17 دقیقه زمان می برد و یک تاسیسات بزرگ نظیر Plasan میشیگان قادر است سالانه 40 هزار قطعه برای خودروهای کوروت، وایپر و احتمالا نسل بعدی خودروی الکتریکی ولت تولید کند.
آزمایشها نشان می دهد که استفاده از قطعات فیبر کربنی با کاهش مصرف سوخت و افزایش پیمایش به میزان 10 درصد، در نهایت نسبت به نمونه های فولادی یا آلومینیومی به صرفه نیز می باشد. مخصوصا زمانیکه بدانیم تا سال 2025 میزان مصرف سوخت خودروها باید به 4.3 لیتر در صد کیلومتر کاهش یابد.

20
آبان
1391

آموزش



3,146 بازدید کننده

۱۳ دیدگاه

  1. مرسی از مقاله خوب.
    الان یه سری میان میگن «هه، گاری‌خودرو در سال ۲۰۴۰ می‌خواد پراید فیبرکربنی تولید کنه» و کلا بحث رو به گند می‌کشن.

    • کاملا باهات موافقم. به نظر من ادم نباید اصلا حرفی از این لگن های از رده خارج شده به زبون بیاره. بعضیا هی اسرار دارند همه چی رو با این لگن های تولید داخل مقایسه کنند.

    • اپراید اهنیه؟المینیومیمه؟فیبر کربنیه؟هاهاهاها

  2. برای هواپیمای میلیاردی و ماشین های سوپر اسپرت
    خوب پس در ماشین های عادی زیاد کاربردی نداره

  3. در وسایل ورزشی خیلی کاربرد داره ، کلا هر وسیله ورزشی درجه 1 اش فیبر کربنیه ، چوب اسکی ، قایق و پاروهای قایقرانی و … !

  4. دوستان جالب است بدانید که تعداد کارخانه هایی که در دنیا به دانش فنی ساخت کامپوزیت های دسترسی دارند از تعداد انگشتان دست فراتر نمی رود
    این است تجلی اراده آن ها…!

  5. مرسی از مقاله.
    بد نیست بدونین که امروزه از مواد کامپوزیت حتی در ساخت دندون هم استفاده میشه.برخی از دندون پزشکای کشور از این تکنولوژی در طرحی از کاشت دندون استفاده می کنن.(اما نیازمند مراقبت ویژه ایست)
    در دهه 90 پونتیاک در مدل فیرو (فایرو) نیز از مواد فوق استفاده کرد.

    • بدانید
      دندان
      لطفا فارسی را پاس بدارید . کسی که به فکر نیست لااقل خودمان دلمان به حال زبان مادریمان بسوزد.
      متشکرم

  6. سلام.من از اربیل مزاحم میشم.من یکسری مواد ترکیبی(carbon fiber composite)
    برای تست میخوام.هر کسی بتونه کمکم بکنه و اسم و آدرس یک شرکت را بهم بده ممنون میشم.

  7. سلام سردار ایمیلت رو بده شاید بتونم کمکت کنم

  8. سلام دوستان
    من هم دنبال یکسری مواد ترکیبی فیبر کربن می گردم برای تست می خوام
    یه نوع بدنه دوچرخه را با فیبر کربن بسازم
    اگر کسی بتونه اطلاعات یا ادرس یه شرکت را بهم بده تا مواد اولیه را از شرکت بخرم.
    ممنون
    این هم ادرس ایمیلم :
    mahdi.201067@yahoo.com

  9. مقاله خوبی بود . اگه درباره روشهای تولید فیبر کربن و خودروهای معروفی { اعم از تیونینگ شده و سوپراسپرت و …. کشورهای مختلف } که از این ماده بهره بردند مطلب توی سایت میزاشتید خیلی خیلی عالی میشد

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لطفاً از نوشتن بصورت پینگلیش، اجتناب نمایید. نظرات حاوی توهین، عبارات غیر اخلاقی، سیاسی، مطالب غیر مرتبط و تبلیغاتی پذیرفته نمی شوند. برای تفییر آواتار خود می توانید از سایت گراواتار استفاده نمایید.


تورهای لحظه آخری