アウディ炭素繊維複合材料であって、予めアウディR8、生産A8炭素繊維成分の全段階から開発されている:アウディは、自社開発選択するための理由に対向する前に開発された技術的問題を、荷重ケースの設計、超急速樹脂トランスファー成形技術のサプライヤーの成功と道路の使用と将来の発展を促進するために、道路の研究開発。
外国メディアの報道によると、アウディは、炭素繊維複合材料構造の独自のデザインと開発を選択し、同社は高速生産を実現するために、将来的に期待しています。今日、この市場セグメントアドバンストコンポジット(先進複合材料)、または車両の複合材料になるだろう市場で2番目に重要なターゲット市場である業界の材料サプライヤーと部品メーカーの魅力は、航空宇宙産業に匹敵します。

アウディ炭素繊維複合材料は、直面する問題の事前開発段階
しかし、鉄鋼やアルミニウムは、自動車業界にとって依然として好まれています。複合材料の成長は、次のような課題に直面するため、業界の仲間から時間と労力を要します。複雑な構造は複雑であり、これは、要求される性能パラメータを達成するために、現在の設計およびシミュレーション実験も多くの困難に直面していることを意味する。
スチールとアルミニウムとは異なり、複合体はまだ標準化された生産作業ではありません。これは生産コストが高く、生産サイクルが長いことを意味します。主要な自動車価格は積極的に軽量化に取り組んでいますが、この機会に炭素繊維複合材料の研究開発に注力することを約束します。
今日では、問題に直面する最初のです:アウディで始まる必要がありますか?
最も一般的な方法は、明らかに製品開発戦略車の価格を感じることができる小容量アプリケーション、高速大量生産の漸進的実現を、開始することである。過去7年間で、アウディは、1つのそのような操作です。同社のR&D仕事はそのモジュラースポーツカーシステム(モジュラースポーツ・カーシステム、MSS)始まった、同社はアウディR8クーペ、アウディR8スパイダー、アウディR8 LMS(レース)とランボルギーニ・ウラカンや他の多くのモデル、ランボルギーニ・ウラカンの車体フレームの設計に適用しました2は、リアエンジンの設計レイアウトを使用するスポーツカー、です。
アウディは意志車両重量を低減し、車両性能を向上させるためにBIW(ホワイトボディ、BIW)に適用される高度な炭素繊維複合材料をもたらすように設計されている。車両用電化の連続的な進歩によりツールとしてMSS、アウディもっとこのアイデアを決定した。炭素繊維複合材料のアウディ軽量設計センター(CFRP)技術の研究開発コミッショナーデビッド・ロケット社はアルミを使用したアウディR8モデルの第一世代のことを言ったが、アウディはR&Dに第二世代R8にMSSプロジェクトを決定しました炭素繊維複合材料。

だから、2番目の質問は次のようになります。それには体の部分に適用される炭素繊維材料は?
ロケット社は、アウディがBIWの研究と評価の数を実施し、3年の時間を費やし、そして最終的に答えを見つけたと言った。彼と彼の同僚は、最適化ソフトウェアパッケージを使用し、社内カンパニー、23負荷例BIW(荷重ケースが)した開発します識別し、その後識別するように結合された。その後、それらは白異方性応力(異方性応力)の各身体部分に適用され、値が最大値に設定され、その後、炭素繊維複合材料部材に最も適しを見つけること。
ロケット社は指摘した。「しかし、ストレスが唯一の要因である、経済は炭素繊維材料の製造にもアウディにとって非常に重要であるアカウントに上記の2点を取ることができ、それは、炭素繊維複合材料アウディ必要な製造技術を持っており、それが重要なコスト??。 ?側面がR&D活動の発展との成功を達成し、それを改善することができ、アウディのR&D人材が徐々に車が上記の基準とコンポーネントを満たした - トランスミッショントンネル(ドライブシャフトトンネル)と(車)に後壁(後壁)。効果は、離れた車室(車室)の後壁とエンジン室(リアエンジンコンパートメント)ことである。これは、ロケット社、後壁2016明らかにされ、段落クーペモデルはR8スパイダー炭素繊維複合材料を使用し、それによって劇的にねじり応力剛性(捩り応力)と車両(車両剛性)を向上させる、また、体重減少を図ります。
設計荷重ケース
ロケット社の同僚フェリックスダイボールドは、車両を高めるように、その重量を削減しながら、アウディ複合材料研究センターは、負荷例、上記の23種類に初めてフォーカスのために、企業は、ねじり応力BIW強化炭素繊維複合材料を使用することを望んで、新たな機会を探しているときと述べました乗客と強度の全体的な安全性。したがって、設計エンジニアはアウディ一方向炭素繊維補強布(織物、炭素繊維織物補強材)と組み合わせる高速硬化エポキシ樹脂系(高速硬化エポキシ樹脂系)。
ディーボルド社は、クラッド金属部材アウディR8スパイダーサンドイッチ構造の所望の部分は、特に、Bピラー及び後部壁は、これら2つの成分をパッキング、フォーム(泡入りサンドイッチ構造)を採用することができる。ロケット社は、アウディが意図されている発泡サンドイッチを用いて前記しました各構造部材、Bピラーパッキンの炭素繊維の量を減らし、部品を固め、強度と剛性を高めます。
アウディR8スパイダーの屋根がコンバーチブルなるモデル、引っ込めたとき。したがって、Bピラーのパフォーマンスを強化することが不可欠となります。シャーシの安定性と剛性に依存非コンバーチブルモデルでは、ドア、ルーフフレームなどの剛性と強度コンバーチブルモードでは、ドアやその他のコンポーネントが必要な安定性と剛性を確保するように設計されています。
アウディは、炭素繊維でコーティングされた発泡体にエポキシ樹脂を注入する樹脂トランスファー成形(RTM)技術を使用したいと考えています。重すぎないように(100〜150kg / m3の密度)または軽すぎないようにしてください。さもなければ、材料はRTM加工中に粉砕されます。
アウディは、市場で比較的新しい製品であるポリメタクリルイミド(PMI)をベースにした泡を使用する新しいプログラムをついに完成させました」Diebold氏は次のように述べています。「材料は簡単に粉砕されず、当時、他のコア材料も試しましたが、材料に最終的には適用できない熱やコストなどの制約がありました。
彼は、フォームコア材料の複合体は機械なしで処理されると成形発泡形状3D、統合突出部材、インサート(挿入物)、及び他の金属部品。の種々に加工することができることを添加しましたまた、Dieboldによると、ポリメタクリルイミド(PMI)材料は、静水圧試験に耐えることができる均質なセル構造を持っています。
開発への道の超高速樹脂トランスファー成形
最後に、開発課題がある:仕上げRTMプロセス(洗練)、アウディは、アウディのR&Dの目標に比べて、一緒に融合材料のすべての種類に新しい技術を使用することを期待して、上記の処理を終えたことは、非常に些細なようで、最終的には、アウディが決定しました。この作品は、関連する制作作業を担当していた第一層のサプライヤーに引き渡されました。

ロケット社は、アウディはまた、技術が、最大120バールの噴射圧を採用するかどうかを検討したが、高圧樹脂トランスファー成形(HP-RTM)は、自動車メーカー複合ペットになると述べた。高圧注入点場合、フォームコアの一つが影響を受けるであろう、アウディは、性能に妥協したくありません。その結果、企業は生産サイクルが同時に射出圧力を減らすのに長引くことが予想されていないことを確認するための新しい方法を模索します。
これは、アウディが金型キャビティ圧力センサの研究開発に特化した研究開発組織にコンタクトするまで解決されなかった不可能な仕事のように思えるかもしれません。 )射出成形圧力、圧縮力(圧縮力)およびダイギャップを微調整(微調整)して、成形プロセスをさらに最適化した。
Roquette氏によると、Audiはキャビティ圧力が成形プロセス中の支配的かつ主要な変数であり、ダイギャップの高さと圧縮力があることを確認するためにテストされた研究機関おそらく、調整可能な中程度の値は、できるだけ速く、高圧RTMプロセスと同じくらい速く、確実な生産サイクルを確保するために調整することができます。Audiは、プロセスを "超高速樹脂トランスファー成形(超RTM)
アウディR8スパイダーのサンドイッチ構造の場合、射出圧力は40バールを超えず、最大成形ギャップは0.6mmに達し、最大圧縮力は500MTに達し、成形温度は123℃を超えることはできません。射出成形時間を15秒に短縮することができますが、全体の生産サイクル時間を5分以内に制御することができます。これは、小型で安価な圧縮機を使用して部品を処理し、コア物質の完全性は脅威をもたらす(容易に粉砕されない)。
道路のメーカーのプロモーションとアプリケーションへの新技術
ロケット社は、アウディ最初のMSSは、複雑な部品を製造しようとするとき、同社の最初の生産戦略によって開発された材料は、効率的に、後者は必要な能力と専門知識を持っているかもしれないので、欧州の自動車用複合材料のプロセッサと協力することであると述べましたかつ迅速に設計し、アウディのために必要な部品および部品の製造、しかし、アウディは最終的に、独自の複雑な材料および関連加工技術を開発することにしました。

ロケット社は、言った:「アウディは本当に複雑な材料の分野での技術革新を実現したい場合は私たちが知る限りでは、アウディ初のR&D担当者は、この分野での技術に堪能することが重要です、そして第二に、独立した研究開発にアウディは、大規模を持っていることを確認してください。 R&Dチームは、一日を過ごすエネルギー研究プロジェクトへの一日の全員」。
時間によってアウディ独立した研究材料やプロセスの開発は、結果を達成するために、その結果は、複雑な材料の二つの主要なヨーロッパのサプライヤーの実際の生産を担当し、そして協力と技術製品の不確実性に関与感じること他に転送。ロケット社は表明しました:「これは公開市場でアウディから使用できないため(成熟した)技術アウディ選択のサプライヤーにもこのような材料を生産している、生産技術における長年の経験を持っている、しかし、アウディは独立した研究と技術サプライヤーを送信します。使用される技術は非常に異なり、新技術ではサプライヤにとっては受け入れがたいものです。
また、Audiは、そのために、サプライヤーに新しい技術がどのように適用されているかのテクニカルデモンストレーションを行いました。そして最終的にAudiはサプライヤーに、そのような部品の製造に責任を負うことをサプライヤーに納得させました。しかし、また、多くのリスクを取る。自動車価格のサプライヤとして、これを行うことは本当に簡単ではありません。
アウディを作成するための高コストの制約は、新しい技術を探求し続ける
しかし、この技術のR&Dとアプリケーションは、2016 R8 Spyderで停止していません2017年に、Audiは4席の高級車Audi A8を導入しました。両方のコンポーネントは、炭素繊維複合材料で作られ、また、超高速RTMプロセスを採用しています。
ロケットは言った: 'ボリュームが大きいほど、より多くの仕事の量が必要です。カーボンファイバーは、部品のコストが高すぎます。今日、会社は、炭素繊維の価格だけでなく、RTMプロセスのすべての側面を見ていきます樹脂の価格、バインダーの価格、材料チェーン全体の価格に加えて、全く新しいコンセプトを採用する必要があります。