Articles

Autokompozyty i mit o włóknach węglowych $5/lb

Kiedy zaczynałem tę pracę we wrześniu 2006 roku, jedną z pierwszych „prawd kompozytowych” przekazanych mi z wysoka było to: włókno węglowe nie będzie stosowane do konstrukcji samochodowych o dużej objętości, dopóki koszt jednostkowy wspomnianego włókna węglowego nie spadnie do lub poniżej 5 USD/lb. A jeśli zapytasz 10 weteranów branży kompozytów, jakie było pochodzenie tej „prawdy”, prawie na pewno otrzymasz 10 różnych odpowiedzi, począwszy od prawdopodobnego — ” Ford Motor Co. powiedział to w spotkaniu z dostawcami materiałów w 1988 roku „- do fantastyki – ” była to Proklamacja na łożu śmierci Richarda Nixona.”(Ok, zrobiłem to drugie, ale rozumiesz o co chodzi.)

w każdym razie, niezależnie od genezy tego stwierdzenia, było ono powtarzane tak często w następnych latach, że przyjęło Fornir i polerowanie rzeczywistości, często wyciągane i wskazywane przez producentów motoryzacyjnych OEM, gdy przemysł kompozytów czuje się trochę zarozumiały w kwestii wprowadzania motoryzacji. A potem uprzejmie przypominamy o naszym miejscu w łańcuchu żywnościowym materiałów: – Pamiętaj, mały-mówią OEM-przywykliśmy do niedrogiej stali. Nie możemy użyć tego nowego włókna węglowego, chyba że jest super tani! Ale jeśli obniżysz cenę do $5 / lb-o rany! w byłoby coś! A teraz uciekaj ….”

i wtedy zdarzyła się zabawna rzecz: Włókno Węglowe stało się tańsze. Jak tanio? Trudno powiedzieć. Producenci włókna węglowego nie publikują swoich cen, ale niektóre przypadkowe zapytania ujawniły, że włókno węglowe klasy przemysłowej 50k można nabyć od jednego lub więcej dostawców za jedyne $7-$8/lb (€15,4-€17,6/kg). To nie jest $5/lb (jeszcze), ale nie jest to również $12 lub $15 / lb. Biorąc pod uwagę tę trajektorię spadkową, plus trwające badania nad tanim włóknem węglowym w Oak Ridge National Laboratory (ORNL, Oak Ridge, TN, US), nie jest nierozsądne myśleć, że ten niesławny próg może zostać wkrótce przekroczony. A potem, o rany!

może.

prawda prawdy $5 / lb jest jednak bardziej złożona niż się wydaje. Prawda jest taka, że nawet gdyby włókna węglowe były oferowane producentom samochodów za $ 0 / lb, jego zastosowanie w konstrukcjach samochodowych o dużej objętości nie byłoby przesądzone. Dzieje się tak dlatego, że linia $5/lb w piasku ma podobne wyzwanie, które ostatecznie zadecyduje o losie włókna węglowego w motoryzacji: możliwości produkcyjne.

prawdziwą piętą achillesową produkcji kompozytów z włókna węglowego jest to, że nie jest to łatwe — przynajmniej nie jest to łatwe w sposobie tłoczenia metali i formowania wtryskowego tworzyw sztucznych. Nie jest łatwo zaprojektować, niełatwo symulować i niełatwo wyprodukować. Produkcja kompozytów z włókna węglowego oznacza radzenie sobie ze znacznie większą liczbą zmiennych, z których każda musi być przewidywana, mierzona, a następnie kontrolowana. Co więcej, kompozyty są jedynymi materiałami na świecie, które są wytwarzane w tym samym czasie, co części, które wytwarzają.

to nie znaczy, że nie jest łatwiej, bo tak jest. A w przemyśle motoryzacyjnym produkcja konstrukcji z włókna węglowego koncentruje się na procesach formowania, które naśladują starsze procesy formowania metali: Formowanie tłoczne, formowanie wtryskowe i formowanie transferowe żywicy wykazują wielką obietnicę dla produkcji autokompozytów o dużej objętości, ale aby aktywować wartość tego wciąż mitycznego włókna węglowego $5/lb, muszą spełniać motoryzacyjny czas cyklu łańcucha dostaw, powtarzalność, kontrolę procesu i wymagania dotyczące odpadów. A z nich najważniejsze mogą być odpady. Części kompozytowe, bez względu na to, jak niedrogie staje się włókno węglowe, zawsze będą miały stosunkowo duże koszty materiałowe, dlatego użycie materiału musi być w pełni zoptymalizowane, aby włókno węglowe było opłacalne.

więc prawdziwym pytaniem dla producentów OEM nie jest, jak tanie ma być włókno węglowe? Raczej pytanie brzmi, jaki jest twój cel koszt za kilogram wagi części? Czekam na odpowiedź z wysoka-lub ciebie. Napisz do mnie na [email protected] z twoim” prawdziwym ” numerem.

powiązane treści

  • metody wytwarzania (2015)

    istnieje wiele metod wytwarzania elementów kompozytowych. Wybór metody dla konkretnej części, w związku z tym, będzie zależeć od materiałów, projekt części i końcowego zastosowania lub aplikacji. Oto przewodnik po wyborze.

  • materiały & procesy: metody wytwarzania

    istnieje wiele metod wytwarzania elementów kompozytowych. Wybór metody dla konkretnej części, w związku z tym, będzie zależeć od materiałów, projekt części i końcowego zastosowania lub aplikacji. Oto przewodnik po wyborze.

  • eliminując podmiotowość z oceny powierzchni klasy A

    w celu bardziej spójnej, powtarzalnej i wymiernej analizy powierzchni klasy A, producenci samochodów i dostawcy systemów opracowują i stosują zautomatyzowane narzędzia do kontroli powierzchni.