Quando ho iniziato questo lavoro nel settembre 2006, una delle prime “verità compositi” tramandata a me dall’alto è stata questa: la fibra di carbonio non sarà applicata a strutture automobilistiche ad alto volume fino a quando e a meno che il costo unitario di detta fibra di carbonio non scenda E se chiedi a 10 veterani del settore dei compositi quale fosse l’origine di questa “verità”, quasi certamente otterrai 10 risposte diverse, che vanno dal plausibile — “Ford Motor Co. lo ha detto in un incontro con i fornitori di materiali nel 1988 “- al fantastico – ” Era la proclamazione sul letto di morte di Richard Nixon.”(OK, ho fatto quella seconda, ma si ottiene il punto.)

Comunque, indipendentemente dalla genesi di questa affermazione, è stata ripetuta così frequentemente negli anni successivi che ha assunto l’impiallacciatura e lo smalto di fatto, spesso tirato fuori e indicato dagli OEM automobilistici ogni volta che l’industria dei compositi arriva a sentirsi un po ‘ arrogante nel fare incursioni automobilistiche. E poi ci viene gentilmente ricordato il nostro posto nella catena alimentare dei materiali: “Ora ricorda, piccoletto”, dicono gli OEM, ” siamo abituati all’acciaio a prezzi accessibili. Non possiamo usare nessuna di quella nuova fibra di carbonio a meno che non sia super economica! Ma se si ottiene il prezzo fino a $5 / lb — oh ragazzo! a sarebbe qualcosa! Ora corri ….”

E poi, è successa una cosa divertente: la fibra di carbonio è diventata più economica. Quanto economico? E ‘ difficile da dire. I produttori di fibre di carbonio non pubblicano i loro prezzi, ma alcune richieste casuali hanno rivelato che 50K tow, fibra di carbonio di livello industriale può essere acquistato da uno o più fornitori per un minimo di $7-8 8/lb (€15.4-€17.6/kg). Questo non è 5 5/lb (ancora), ma non è anche $12 o $15/lb. E data questa traiettoria discendente, oltre alla ricerca in corso sulla fibra di carbonio a basso costo presso l’Oak Ridge National Laboratory (ORNL, Oak Ridge, TN, US), non è irragionevole pensare che questa soglia infame potrebbe essere violata presto. E poi, oh ragazzo!

Forse.

La verità della verità 5 5 / lb, tuttavia, è più complessa di quanto appaia. La vera verità è che anche se la fibra di carbonio fosse offerta alle case automobilistiche per $0/lb, il suo uso in strutture automobilistiche ad alto volume non sarebbe una conclusione scontata. Questo perché la linea $5/lb nella sabbia viene fornito con una sfida simile che, in ultima analisi, determinerà il destino della fibra di carbonio nel settore automobilistico: Producibilità.

Il vero tallone d’Achille della produzione di compositi in fibra di carbonio è che non è facile, almeno non è facile il modo in cui lo stampaggio dei metalli e lo stampaggio a iniezione di plastica sono. Non è facile da progettare, non facile da simulare e non facile da produrre. La produzione di compositi in fibra di carbonio significa far fronte a un numero molto maggiore di variabili, ognuna delle quali deve essere anticipata, misurata e quindi controllata. Per finire, i compositi sono gli unici materiali al mondo realizzati contemporaneamente alle parti che producono.

Questo non vuol dire che non sia più facile, perché lo è. E nel settore automobilistico, la fabbricazione di strutture in fibra di carbonio si sta concentrando su processi di stampaggio che imitano i processi di formatura dei metalli legacy: Stampaggio a compressione, sovrastampaggio a iniezione e stampaggio a trasferimento di resina mostrano grandi promesse per la produzione di autocompositi ad alto volume, ma per attivare il valore di quella fibra di carbonio ancora mitica $5/lb, devono soddisfare i tempi di ciclo della supply chain automobilistica, la ripetibilità, il controllo del processo e i requisiti di scarto. E di questi, il più importante potrebbe essere rifiuti. Le parti composite, non importa quanto sia economica la fibra di carbonio, avranno sempre un onere di costo del materiale relativamente grande, quindi l’uso del materiale deve essere completamente ottimizzato per rendere vitale la fibra di carbonio.

Quindi, la vera domanda per gli OEM automobilistici non è, quanto a buon mercato vuoi che la tua fibra di carbonio sia? Piuttosto, la domanda è: Qual è il tuo obiettivo di costo per chilogrammo di peso parziale? Attendo la risposta dall’alto-o da te. Email me a [email protected] con il tuo numero “vero”.