آموزش

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 ۷۸۷ 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 ۴۰ 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 ۲۰ 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 ۲.۸ سنت به ازای هر کیلو وات کاهش داده که ۶۰ 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 ۵۰ 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 ۵ 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 ۱۷ دقیقه زمان می برد و یک تاسیسات بزرگ نظیر Plasan میشیگان قادر است سالانه ۴۰ 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 ۱۰ درصد، در نهایت نسبت به نمونه های فولادی یا آلومینیومی به صرفه نیز می باشد. مخصوصا زمانیکه بدانیم تا سال ۲۰۲۵ میزان مصرف سوخت خودروها باید به ۴.۳ لیتر در صد کیلومتر کاهش یابد.

میانگین امتیازات ۵ از ۵
از مجموع ۱ رای

جواد عقیلی

داستان از جایی شروع می شه که پدال گاز رو فشار بدیم.

مطالب مشابه

‫۱۸ دیدگاه‌ها

  1. محمد هادی

    ۲۰ آبان ۱۳۹۱
    سوابق: (50 ديدگاه)

    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.

    موافقم 1
    مخالفم 0
    1. مصطفي

      ۲۰ آبان ۱۳۹۱
      سوابق: (145 ديدگاه)

      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.

      موافقم 0
      مخالفم 0
      1. سعید

        ۶ فروردین ۱۳۹۴
        سوابق: (1484 ديدگاه)

        اصرار درسته

        موافقم 0
        مخالفم 0
    2. hesan

      ۲۳ آبان ۱۳۹۱
      سوابق: (484 ديدگاه)

      اپراید اهنیه؟المینیومیمه؟فیبر کربنیه؟هاهاهاها

      موافقم 0
      مخالفم 0
  2. حسین

    ۲۱ آبان ۱۳۹۱
    سوابق: (2810 ديدگاه)

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

    موافقم 0
    مخالفم 1
  3. علیرضا

    ۲۱ آبان ۱۳۹۱
    سوابق: (95 ديدگاه)

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

    موافقم 0
    مخالفم 0
  4. ali

    ۲۱ آبان ۱۳۹۱
    سوابق: (1 ديدگاه)

    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…!

    موافقم 0
    مخالفم 0
    1. حسين

      ۱۰ آبان ۱۳۹۳
      سوابق: (1364 ديدگاه)

      درود. ساخت چه کامپوزیتهایی؟؟؟ رو چه حسابی میگی تعدادشان از تعداد انگشتان دست فراتر نمیرود؟ وا!!!!!

      موافقم 1
      مخالفم 0
  5. بهنام

    ۲۲ آبان ۱۳۹۱
    سوابق: (58 ديدگاه)

    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.

    موافقم 0
    مخالفم 0
    1. ali

      ۲۳ آبان ۱۳۹۱
      سوابق: (1 ديدگاه)

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

      موافقم 0
      مخالفم 0
  6. marziyeh

    ۳ اسفند ۱۳۹۱
    سوابق: (2 ديدگاه)

    مرسی

    موافقم 0
    مخالفم 0
  7. سردار

    ۹ مرداد ۱۳۹۲
    سوابق: (1 ديدگاه)

    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.

    موافقم 0
    مخالفم 0
    1. رسول ناموران

      ۵ فروردین ۱۴۰۳
      سوابق: (1 ديدگاه)

      سلام بنده رسول ناموران هستم مهندس ارشد مکانیک ساخت و تولید در عرصه کامپوزیت کربن تولید و طراحی ساخت انواع قطعات از فیبر کربن در خدمتتون هسام 09147082240

      موافقم 1
      مخالفم 0
  8. joe

    ۵ آذر ۱۳۹۲
    سوابق: (1 ديدگاه)

    سلام سردار ایمیلت رو بده شاید بتونم کمکت کنم

    موافقم 0
    مخالفم 0
  9. مهدی

    ۱۳ بهمن ۱۳۹۲
    سوابق: (1 ديدگاه)

    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

    موافقم 0
    مخالفم 0
  10. ali

    ۵ مرداد ۱۳۹۳
    سوابق: (578 ديدگاه)

    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

    موافقم 0
    مخالفم 0
  11. کربنی

    ۲ مهر ۱۳۹۵
    سوابق: (1 ديدگاه)

    مراحل ساخت رو کم توضیح دادین.مثلا چه جوری الیاف کربن درهم تنیده میشه?

    موافقم 0
    مخالفم 0
  12. ناشناس

    ۶ خرداد ۱۳۹۷
    سوابق: (1 ديدگاه)

    فیبر کربن به علت بازیافت نشدن نمیتونه آینده داشته باشه .دو آلودگی محیط زیستی وخطر سرطان که میتونه ایجاد کنه از ایرادات فیبر کربن هستش.

    موافقم 0
    مخالفم 0

دیدگاهتان را بنویسید

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

لطفاً از نوشتن به‌صورت پینگلیش، اجتناب نمایید. نظرات حاوی توهین، عبارات غیراخلاقی، سیاسی، مطالب غیر مرتبط، اسپم، ترول و تبلیغاتی پذیرفته نمی‌شوند. برای تغییر آواتار خود می‌توانید از سایت گراواتار استفاده نمایید.

دکمه بازگشت به بالا