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Autocomposites e o mito de us $5/kg de fibra de carbono

Quando eu comecei este trabalho em setembro de 2006, um dos primeiros “compósitos verdades” proferidas, para mim, na altura, foi este: fibra de Carbono não será aplicada ao alto volume de automotivo estruturas até e a menos que o custo unitário de disse fibra de carbono cai ou abaixo de 5 US$/lb. E se você perguntar a qualquer 10 veteranos da indústria de compositores qual foi a origem desta “verdade”, você quase certamente terá 10 respostas diferentes, que vão desde o plausível – ” Ford Motor Co. disse isso em uma reunião com fornecedores de materiais em 1988″ — para o fantástico — “foi a proclamação do leito de morte de Richard Nixon.”(OK, eu fiz esse segundo up, mas você entende o ponto.)

de qualquer forma, independentemente da génese desta afirmação, tem sido repetida com tanta frequência nos anos que se seguiram, que assumiu o verniz e polaco de facto, muitas vezes puxado para fora e apontado pelos OEMs automotivos sempre que a indústria compósita começa a sentir um pouco arrogante sobre fazer incursões automotivas. E depois somos educadamente lembrados do nosso lugar na cadeia alimentar de materiais: “Lembra-te, pequenote,” diz Os OEMs, “estamos habituados a aço acessível. Não podemos usar nenhuma fibra de carbono a não ser que seja super barata! Mas se baixares o preço para $5/lb — oh boy! seria qualquer coisa! Agora vai-te embora ….”

And then, a funny thing happened: Carbon fiber got cheaper. Barato como? É difícil dizer. Os fabricantes de fibra de carbono não publicam seus preços, mas algumas investigações casuais revelaram que o reboque 50K, de qualidade industrial fibra de carbono pode ser adquirido de um ou mais fornecedores por menos de US $7-US$8/lb (€15,4-€17,6/kg). Isto não é $5/lb (ainda), mas também não é $12 ou $15/lb. E dada esta trajetória descendente, além da pesquisa em curso sobre fibra de carbono de baixo custo no Oak Ridge National Laboratory (ORNL, Oak Ridge, TN, EUA), não é irracional pensar que este infame limiar pode ser quebrado em breve. E depois … talvez.

a verdade da verdade de $5 / lb, no entanto, é mais complexa do que parece. A verdade é que, mesmo que a fibra de carbono fosse oferecida a montadoras por $ 0 / lb, seu uso em estruturas automotivas de alto volume não seria uma conclusão inevitável. Isto porque a linha de 5 dólares/lb na areia vem com um desafio semelhante que, em última análise, irá determinar o destino da fibra de carbono no automóvel: a manufatura.

o verdadeiro calcanhar de Aquiles da fabricação de compostos de fibra de carbono é que não é fácil — pelo menos não é fácil a forma como o estampamento de metal e moldagem de injeção de plástico são. Não é fácil de desenhar, não é fácil de simular e não é fácil de fabricar. Fabricação de compostos de fibra de carbono significa lidar com um número muito maior de variáveis, cada uma das quais deve ser antecipado, medido e depois controlado. Para além disso, os compósitos são os únicos materiais do mundo que são feitos ao mesmo tempo que as partes que fabricam.isto não quer dizer que não esteja a ficar mais fácil, porque está. E na indústria automotiva, a fabricação de estruturas de fibra de carbono está focada em processos de moldagem que imitam processos antigos de formação de metal: Moldagem de compressão, injeção overmolding e moldagem de transferência de resina mostram grande promessa para a fabricação de autocomposites de alto volume, mas para ativar o valor da fibra de carbono ainda mítica $5/lb, eles devem atender o tempo do ciclo da cadeia de abastecimento automotivo, repetibilidade, controle de processo e requisitos de resíduos. E destes, o mais importante pode ser o desperdício. Peças compostas, não importa o quanto a fibra de carbono barata se torna, sempre terá um custo de material relativamente grande, assim, o uso do material deve ser totalmente otimizado para tornar a fibra de carbono viável.então, a verdadeira questão para os OEMs automotivos não é, quão barato você quer que sua fibra de carbono seja? Em vez disso, a questão é, Qual é o seu objectivo de custo por quilograma de peso parcial? Espero a resposta do alto ou de ti. Envie-me um e-mail para [email protected] com o teu número “verdadeiro”.

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