- ИЮНЬ 2019
Мир машиностроения движется быстро – таков уж каламбур – поэтому отрыв лидера в данной сфере от конкурентов может быть совсем незначительный.
Доля секунды здесь, грамм там. И эти цифры сильно меняются в зависимости от материала, из которого изготовлен автомобиль. Если вы когда-либо пытались выиграть гонку F1 на стальном шасси (мы тоже нет), вы должны были понять, что о тяжелых металлах следует забыть, отдав предпочтение легким композитам. Поэтому неудивительно, что так много лидеров отрасли стекаются на такие мероприятия, как JEC Composite Expo, последнее из которых посетили более 43 500 человек, прибывших в Париж, чтобы узнать о последних важнейших разработках. Мы были там уже третий год подряд вместе с руководителями различных отраслей - от спортивной до аэрокосмической.
Два превращаются в одно
Выражаясь простым языком, композиты представляют собой смесь двух или более веществ, совмещенных для создания материала, который должен функционировать лучше, чем какой-либо из изначальных материалов в отдельности. Для автомобильной, аэрокосмической и спортивной промышленности лучше обычно означает быстрее, легче и долговечнее. Вспомните о панелях кузова, которые весят меньше, чем их стальные аналоги, и о революционно новых конструктивных применениях в дверных и напольных панелях в наши дни. Композитные материалы, выбранные из-за их высокого отношения прочности к весу, стремительно становятся нормой в автомобилестроении, поскольку производители обращают внимание на их стоимость, выгоду при производстве, гибкость и срок службы.
В пути
Относительно композитов, производители стремятся к двум вещам: к снижению веса и к снижению стоимости по сравнению с конкурирующими легкими металлическими решениями. В сфере автомобилестроения в ЕС, по крайней мере, отчасти это связано со спросом на более высокую топливную экономичность и необходимостью соблюдать изменяющееся законодательство1 в отношении выбросов. Фактически, когда дело доходит до экологической сертификации, композитам находится применение, и они становятся все более пригодными для вторичной переработки.
Подтвержденный опыт
TВ отрасли есть примеры использования композитов для экономии времени и денег. Возьмем модель люка с жалюзи с неподвижным стеклом, разработанную командой во Франции2. Создав направляющие из композитных материалов вместо алюминия, разработчики смогли сэкономить на весе, стоимости и инструментах, обеспечивая при этом такую же защиту от солнца. А поскольку их композит можно было изготавливать с использованием форм, они смогли пропустить трудоемкие многоступенчатые процессы сварки и обработки, которые обычно требуются для алюминия. Кроме того, для Ford разработан прототип подрамника из композитного углеродного волокна для снижения веса автомобиля и выбросов и для повышения топливной экономичности. 45 стальных деталей были заменены двумя формованными и четырьмя металлическими, что привело к колоссальному сокращению количества деталей на 87% и уменьшению массы на 35%.
Наши инновации
В наших собственных тестах и тематических исследованиях удивительные результаты показали также наши продукты Synergex™ и Lattice™. Synergex™ от Coats - это ряд высокотехнологичных регулируемых композитных волокон, которые могут быть переработаны в преформы с использованием процесса Lattice™. Заготовкам, уже содержащим термопластичную смолу, можно придать сложную форму. Кроме того, преформам Lattice™ можно придать окончательную форму с использованием только армированного волокна для термореактивных процессов, таких как HP-RTM, RTM, инфузия и формование жидких композитов. А что насчет веса? Исследование конструкции с моделированием схемы нагрузки показало, что LDSMC снаружи и Synergex внутри могут оказаться на 57% легче стали и на 31% легче алюминия. Фактически, наши оптимизированные решения могут снизить вес авто более чем на 70% по сравнению со сталью. Данная серия углеродного волокна была разработана для ветроэнергетики, автомобилестроения, аэрокосмической и спортивной промышленности и может быть индивидуализирована путем применения различных покрытий и обмоток. Кроме того, наш продукт Lattice™ Conductive позволяет включать изолированные проводящие пути в структурные компоненты, обеспечивая потенциальную интеграцию функций жгутов проводов, мониторинга состояния композитных материалов, нагревательных элементов, емкостных и многих других типов датчиков.
Победный материал
В мире, где топливная экономичность и экологическая ответственность идут рука об руку, автомобильная промышленность вынуждена искать новые способы повышения производительности, и композиты демонстрируют практически идеальное сочетание прочности, веса и долговечности в каждой области их применения. Не подверженные коррозии, устойчивые к ударам и разработанные с использованием передовых научных достижений - если вы столкнетесь с какой-либо проблемой, у нас, вероятно, найдется необходимый для вас композит. Узнайте, почему мы были привлечены к участию в разработке спортивного автомобиля Elemental Rp1 (3), а также о Synergex и Lattice, поговорив с одним из наших экспертов.
1. Полимерные композиты для устойчивого развития автомобилестроения.
2. Обзорный вид термопластических композитов.
3. Сотрудничество Coats с Elemental.
