Nissan opracował włókno węglowe "dla ludu". To przełom w produkcji aut

Nissan dokonał przełomu. Kompozytowy materiał, wykorzystywany w samolotach, rakietach i samochodach sportowych, trafi do aut produkowanych na rynek masowy. A wszystko dzięki nowemu procesowi produkcyjnemu, który ma przyspieszyć opracowywanie i produkcję części samochodowych z tworzyw sztucznych wzmacnianych włóknem węglowym (CFRP).

– Formowanie trwa dzięki temu 2 minuty, wcześniej zajmowało to 10 minut – powiedziała Reiko Yamaguchi z centrum badań i rozwoju Nissana. – Chcemy sprawić by materiały były lżejsze i wytrzymałe jak stal – wyjaśniła.

W ocenie japońskich inżynierów lekki, a jednocześnie niezwykle wytrzymały kompozyt może być wykorzystywany w produkcji bardziej bezpiecznych samochodów, które dzięki mniejszej masie zużywają mniej paliwa. Materiał zastosowany w górnych sekcjach karoserii (maska, dach, słupki) może również wpłynąć na obniżenie środka ciężkości pojazdu oraz lepsze rozłożenie masy – oba te czynniki mają kapitalne znaczenie dla właściwości jezdnych.

Nissan chce wykorzystać nowy proces do masowej produkcji części z CFRP i wprowadzić kompozyt w najnowszych modelach, jak np. elektryczny crossover Ariya. Pomysłodawcy utrzymują, że nowe rozwiązanie pozwoli na skrócenie czasu potrzebnego na opracowanie komponentów nawet o połowę oraz skrócenie czasu cyklu formowania nawet o 80 proc. w porównaniu z konwencjonalnymi metodami.

Koszt stosowania włókien węglowych jest wyższy w porównaniu z innymi materiałami, takimi jak stal. Obok trudności w formowaniu części z CFRP, to właśnie wysoki koszt stanowił przeszkodę w wykorzystaniu tego materiału do masowej produkcji komponentów dla przemysłu motoryzacyjnego. Specjaliści Nissana inaczej podeszli do istniejącego sposobu produkcji formowania infuzyjnego pod ciśnieniem (CRTM).

Dotychczasowa metoda polegała na formowaniu włókna węglowego do odpowiedniego kształtu i umieszczeniu go w formie przy zachowaniu wąskiej szczeliny między górną częścią formy a włóknami węglowymi. Żywica była następnie wtryskiwana na włókna i pozostawiana do utwardzenia. Dzięki patentowi Japończyków włókno węglowe stanie się bardziej dostępne "dla ludu"...

– Opracowaliśmy metodę, która pozwala na precyzyjne modelowanie i symulację rozprowadzania żywicy na włóknach węglowych. Wizualizacja charakterystyki przepływu żywicy w formie była możliwa dzięki wykorzystaniu czujnika temperatury umieszczonego wewnątrz przezroczystej formy. Wynikiem udanego modelowania i symulacji procesów produkcyjnych jest możliwość uzyskania wysokiej jakości komponentów w znacznie krótszym czasie – wyjaśniła Reiko Yamaguchi.