زمانی که تصور می شد مهندسی مواد راکد است، دو برند برای اندازه گیری نیرو با بهترین مواد کامپوزیت مورد استفاده در خودروهایشان وارد مبارزه شدند.
این بخش از اتوپدیا فقط آهن و آتش نیست زیرا عملاً نه آهن وجود دارد و نه آتش. اما کربن و سایر عناصر بسیار پیشرفته برای گرم کردن میزبان ها وجود دارد. ما با دو فناوری پیشرفته روبرو هستیم: ترکیب جدید لامبورگینی و ترکیب شگفت انگیز پاگانی. کربن ترموپلاستیک در مقابل کربو تیتانیوم.
ما این فرآیند را ابهام زدایی کردیم و رازهای پشت این فناوریهای جدید را که نوید انقلابی در سوپراسپرتها و شاید بعداً در خودروهای تولیدی را میدهند، فاش کردیم (BMW، در میان برندهای دیگر، در این راستا کار میکند).
ما با کامپوزیت کربن-تیتانیوم جدید پاگانی شروع کردیم که به عنوان یک ماده واقعاً انقلابی در میان کامپوزیت ها ظاهر می شود. علیرغم سختی فیبر کربن، دارای یک نقطه ضعف است که آن را از استفاده گسترده دور نگه می دارد و به عدم خاصیت ارتجاعی مرتبط است. با دانستن این جزئیات، پاگانی تصمیم گرفت فراتر از فیبر کربنی که قبلاً استفاده میکرد، به چیزی تبدیل شود که بتواند در برابر ضربههای کوچک مقاومت کند، بدون اینکه مواد ترک بخورند و ترک بخورند. از طریق ترکیب رزین های اپوکسی مختلف بود که سعی کردیم مخلوطی بهینه بین سختی و کشسانی به دست آوریم. آزمایشاتی که منجر به استفاده از تیتانیوم همراه با فیبر کربن شد. هوراسیو پاگانی، صاحب این برند، موفق شد این ماده را حتی زمانی که در معرض ضربه شدید قرار میگیرد، مقاومتر کند. ما به شما توضیح می دهیم که این ماده جدید از چه چیزی تشکیل شده است و دستور تهیه آن چیست.
همانطور که از نام آن پیداست، کربو تیتانیوم عمدتاً از فیبر کربن در هم تنیده با رشتههای تیتانیوم تشکیل شده است که به صورت عمود بر الیاف کربن پیچیده میشود و به قطعه در یک جهت خاصیت ارتجاعی میدهد و در جهت مخالف استحکام ایجاد میکند.
این خاصیت ارتجاعی اضافی است که باعث می شود این ترکیب جدید کمتر در معرض شکستن یا شکستن قطعات در اثر ضربه قرار گیرد. ایجاد این ماده جدید آسان نبود و این فرآیند بسیار پرهزینه تر از آن چیزی است که فکر می کنید.
برای اینکه تیتانیوم با فیبر کربن با هم ذوب شود، فرآیندی وجود دارد که هنوز باید طی شود و ما قصد داریم آن را به شما معرفی کنیم. ابتدا باید سیمهای تیتانیوم را که به فیبر میپیوندند، در یک فرآیند ساینده ارسال کنید تا به قسمتهای اولیه فلز برسید. سپس سیمهای تیتانیوم با پلاتین پوشانده میشوند که از طریق فرآیند شیمیایی که در فلز ایجاد میشود، باعث اکسیداسیون آن میشود و در نتیجه تیتانیوم پیر میشود.
پس از پوشش دهی، تیتانیوم آماده دریافت یک لایه آغازگر است، که به دنبال آن از یک ترکیب چسبنده استفاده می شود که سپس با فیبر کربن پیوند می یابد. این فرآیند به دو ترکیب - هم تیتانیوم و هم فیبر کربن - اجازه میدهد تا در هنگام پخت مواد با هماهنگی کامل به یکدیگر بپیوندند و قطعه مورد نظر را ایجاد کنند.
برخلاف پاگانی، لامبورگینی تصمیم گرفت مسیر متفاوتی را در پیش بگیرد. در حالی که پاگانی با ترکیب جدید خود همه و همه چیز را به چالش کشید، لامبورگینی از رویکرد سنتیتر پیروی کرد، اما با فرمولی انحصاری به نام "RTM LAMBO".
گزینه کامپوزیت کربن ترموپلاستیک تقویت شده، نمی توان گفت که این یک نوآوری در مورد مواد کامپوزیت است، اما روشی که لامبورگینی مواد خام جدید خود را توسعه داد، بله، از سد استاندارد عبور می کند. دلیلی برای این انتخاب وجود دارد، به دلیل این ترکیب و لامبورگینی می داند که این فناوری به شما اجازه می دهد تا ساختارهای پیچیده را در یک قطعه ایجاد کنید.
این ترکیب علاوه بر سبک بودن، بسیار مقاوم بوده و هزینه تولید کمتری نیز دارد و همچنین 100% قابل بازیافت است و از سوی دیگر نیازهای انبساط حرارتی مورد نیاز این برند را برآورده می کند.
با توجه به فرآیند سنتی بدست آوردن این کامپوزیت از فرآیندهای قالب گیری: فرآیند خلاء; فشرده سازی قالب؛ و آشپزی مربوطه، لامبورگینی روش های جدید خود را با مشارکت شرکت های درگیر در پروژه معرفی کرد.
همه چیز با ریختهگری مواد شروع میشود، جایی که الیاف کربن کوتاهتر به صورت گرم در قالب فشرده میشوند، که ساخت قطعات پیچیدهتر را تسهیل میکند. سپس مرحله آماده سازی آغاز می شود، جایی که رول های فیبر کربن به اندازه بریده می شوند و در ترکیب رزینی ترموپلاستیک فرو می روند، که در آن در قالب فشرده می شوند و در فر تحت مخلوطی از فشار و دما پخته می شوند.
در نهایت، کامپوزیتها در سیمهایی در هم تنیده میشوند که 50000 قیطان در هر سانتیمتر مربع ایجاد میکند و حصیری ایجاد میکند که دوباره وارد قالب میشود، جایی که ریختهگری میشود و دوباره پخته میشود و در نتیجه قطعات نهایی ایجاد میشود. کل این فرآیند نه تنها باعث مقاومت بیشتر قطعات می شود بلکه از پیری زودرس آنها نیز جلوگیری می کند.
حالا که این 2 ترکیب فوق العاده خلاقانه را به شما معرفی کردیم، این سوال باقی می ماند که در دوئل ترموپلاستیک کربن در مقابل کربو تیتانیوم کدام بهترین است؟
در یک نبرد بی سابقه، پاگانی با موادی با بالاترین کیفیت، استحکام و نوآوری روبرو می شود، اما از آنجایی که ترکیب کربن-تیتانیوم همه چیز عالی نیست، نه تنها تولید آن آسان نیست، بلکه هزینه های بسیار بالایی نیز دارد. 100% قابل بازیافت در مقایسه، کربن ترموپلاستیک لامبورگینی، علاوه بر مقاومت باورنکردنی که ارائه میکند و هزینه تولید پایینتری دارد، 100% قابل بازیافت است، اما نقطه ضعف آن زمان ساخت و این واقعیت است که به چندین شرکت وابسته است که بخش بزرگی از آن را در اختیار دارند. اختراعات مربوط به ساخت و فناوری مورد استفاده، که منجر به افزایش هزینه ها می شود، بنابراین نمی توان یک برنده منصفانه را تعیین کرد، اما یک چیز مسلم است، این ترکیبات نوید انقلابی در آینده صنعت خودرو را می دهند.
Razão Automóvel را در اینستاگرام و توییتر دنبال کنید