când am început acest loc de muncă în septembrie 2006, unul dintre primele „adevăruri ale compozitelor” care mi-au fost transmise de sus a fost acesta: fibra de Carbon nu va fi aplicată structurilor auto cu volum mare până când și cu excepția cazului în care costul unitar al fibrei de carbon menționate scade la sau sub 5 USD/lb. Și dacă întrebați 10 veterani din industria compozitelor care a fost originea acestui „adevăr”, veți obține aproape sigur 10 răspunsuri diferite, variind de la plauzibil — „Ford Motor Co. a spus – o într — o întâlnire cu furnizorii de materiale în 1988” — la fantastic – „a fost Proclamația pe patul de moarte a lui Richard Nixon.”(OK, am făcut-o pe cea de-a doua, dar înțelegeți punctul.)

oricum, indiferent de geneza acestei afirmații, a fost repetată atât de frecvent în anii care au urmat, încât și-a asumat furnirul și lustruirea de fapt, adesea scoase și subliniate de producătorii de echipamente originale auto ori de câte ori industria compozitelor ajunge să se simtă puțin arogantă în ceea ce privește incursiunile auto. Și apoi ni se amintește politicos locul nostru în lanțul alimentar al materialelor: „Acum amintiți-vă, micuțule”, spun OEM-urile, „suntem obișnuiți cu oțel accesibil. Nu putem folosi nici una din fibra de carbon nou-fangled excepția cazului în care este super-ieftin! Dar dacă obțineți prețul până la $5 / lb-oh boy! la ar fi ceva! Acum fugi ….”

și apoi, s-a întâmplat un lucru amuzant: fibra de Carbon a devenit mai ieftină. Cât de ieftin? E greu de spus. Producătorii de fibre de Carbon nu își publică prețurile, dar unele anchete ocazionale au arătat că fibra de carbon de 50k, de calitate industrială, poate fi achiziționată de la unul sau mai mulți furnizori pentru doar 7-8 USD/lb (15,4-17,6/kg). Acest lucru nu este $5/lb (încă), dar nu este, de asemenea, $12 sau $15/lb. Și având în vedere această traiectorie descendentă, plus cercetarea în curs de desfășurare a fibrei de carbon cu costuri reduse la Laboratorul Național Oak Ridge (ORNL, Oak Ridge, TN, SUA), nu este nerezonabil să credem că acest prag infam ar putea fi încălcat în curând. Și apoi, Oh băiete!

poate.

adevărul adevărului de $5/lb, totuși, este mai complex decât pare. Adevărul adevărat este că, chiar dacă fibra de carbon ar fi oferită producătorilor auto pentru 0 USD/lb, utilizarea sa în structurile auto cu volum mare nu ar fi o concluzie anterioară. Acest lucru se datorează faptului că linia de 5 USD/lb din nisip vine cu o provocare similară care, în cele din urmă, va determina soarta fibrei de carbon în automobile: manufacturabilitatea.

adevăratul călcâi al lui Ahile al fabricării compozitelor din fibră de carbon este că nu este ușor — cel puțin nu este ușor modul în care sunt ștanțarea metalelor și turnarea prin injecție din plastic. Nu este ușor de Proiectat, nu este ușor de simulat și nu este ușor de fabricat. Fabricarea compozitelor din fibră de Carbon înseamnă a face față unui număr mult mai mare de variabile, fiecare dintre acestea trebuind anticipate, măsurate și apoi controlate. În plus, compozitele sunt singurele materiale din lume care sunt realizate în același timp cu piesele pe care le fac.

asta nu înseamnă că nu devine mai ușor, pentru că este. Și în industria auto, fabricarea structurilor din fibră de carbon se concentrează pe procesele de turnare care imită procesele de metalformare moștenite: Turnarea prin compresie, supraîncărcarea prin injecție și turnarea prin transfer de rășină arată o mare promisiune pentru fabricarea autocompozitelor cu volum mare, dar pentru a activa valoarea acelei fibre de carbon încă mitice de 5 USD/lb, acestea trebuie să îndeplinească timpul ciclului lanțului de aprovizionare auto, repetabilitatea, controlul proceselor și cerințele privind deșeurile. Și dintre acestea, cele mai importante ar putea fi deșeurile. Piesele compozite, indiferent cât de ieftin devine fibra de carbon, vor avea întotdeauna o povară relativ mare a costurilor materialelor, astfel încât utilizarea materialului trebuie să fie complet optimizată pentru a face viabilă fibra de carbon.

deci, adevărata întrebare pentru OEM-urile auto nu este, cât de ieftin doriți să fie fibra dvs. de carbon? Mai degrabă, întrebarea este: Care este obiectivul dvs. de cost pe kilogram de greutate parțială? Aștept răspunsul de sus — sau tu. E-mail-mă la [email protected] cu numărul tău „adevărat”.

conținut înrudit

• metode de fabricare (2015)

  există numeroase metode de fabricare a componentelor compozite. Prin urmare, selectarea unei metode pentru o anumită parte va depinde de materiale, de proiectarea piesei și de utilizarea finală sau de aplicație. Iată un ghid pentru selecție.

• materiale& procese: metode de fabricare

  există numeroase metode de fabricare a componentelor compozite. Prin urmare, selectarea unei metode pentru o anumită parte va depinde de materiale, de proiectarea piesei și de utilizarea finală sau de aplicație. Iată un ghid pentru selecție.

• luând subiectivitatea din clasa A Evaluarea suprafeței

  spre obiectivul unei analize de suprafață de clasă A mai consistente, repetabile și cuantificabile, producătorii de automobile și furnizorii de sisteme dezvoltă și utilizează instrumente automate de inspecție a suprafeței.