오디 탄소 섬유 복합 재료로서, 프리 오디 R8 생산 A8 탄소 섬유 성분의 전체 단계에서 개발되어 오디 자체 개발 선택한 이유에 직면하기 전에 개발 된 기술적 문제를 하중 설계 초 빠르게 수지 트랜스퍼 성형 연구와 도로의 개발, 앞으로 방식의 기술 응용 및 개발을 성공적으로 공급 한 후.
외국 언론의 보도에 따르면, 아우디는 자신의 디자인과 탄소 섬유 복합 재료 구조의 개발을 선택, 회사는이 시장 세그먼트 고급 복합 (고급 복합)에, 오늘. 고속 생산을 달성하기 위해 미래에 기대, 또는 차량의 복합 재료가 될 것입니다 공급 업체 및 각 재료의 부품 산업의 사랑의 제조업체, 목표 시장의 눈에서 두 번째로 중요한로, 항공 산업 거의 대등 한 위치의이 세그먼트.
직면 한 문제의 사전 개발 단계에서 아우디 탄소 섬유 복합 재료
그러나 철강 산업과 알루미늄 산업은 여전히 자동차 산업에서 선호되고 있습니다. 복잡한 성장은 다음과 같은 과제에 직면하여 업계 동종 업계의 많은 시간과 노력이 필요합니다. 복잡한 소재가 다른 재료와 섞여 복잡한 구조가 복잡해집니다. 이것은 필요한 성능 파라미터를 달성하기 위해 현재의 설계 및 시뮬레이션 실험 또한 많은 어려움에 직면 해 있음을 의미합니다.
철강 및 알루미늄과는 달리, 단지 아직 표준화 된 생산 작업을하지 않았기 때문에 생산 비용이 높고 생산주기가 길다는 것을 의미합니다. 주요 자동차 가격이 차량의 무게를 줄이기 위해 적극적으로 자동차 경량화에 전념하고 있습니다. 이 기회를 포착하여 탄소 섬유 복합 재료의 연구 및 개발에 집중하십시오.
오늘날, 문제에 직면하는 첫번째이다 : 오디로 시작해야합니까?
가장 일반적인 방법은 작은 볼륨 응용 프로그램을 명확에서 제품 개발 전략 자동차 가격을 느낄 수있는 고속 대량 생산의 점진적 실현을 시작하는 것입니다. 지난 7 년 동안, 아우디는 하나의 작업입니다. 회사의 R & D 작업은 모듈 형 스포츠카 시스템 (모듈 형 스포츠 자동차 시스템, MSS)를 시작,이 회사는 아우디 R8 쿠페, 아우디 R8 스파이더, 본체 프레임 디자인에 적용 아우디 R8 LMS (경주)와 람보르기니 우라 칸과 많은 다른 모델의 람보르기니 우라 칸 두 사람은 리어 엔진 설계 레이아웃을 사용하는 스포츠카이다.
오디 것 MSS 차량 대전 오디의 연속 진행을 가진 BIW (체내에서 백색 BIW) 차량의 무게를 줄이고, 차량의 성능을 향상시키기 위해서이다.인가 고급 탄소 섬유 복합 재료를 가지고 설계 도구로서 더 탄소 섬유 복합 재료의 아우디 경량 디자인 센터 (CFRP) 기술 연구 및 개발 국장 데이비드 로케트는 아우디 R8 모델의 첫 번째 세대는 알루미늄을 사용했다.이 아이디어를 결정하지만, 아우디는 R & D의 두 번째 세대 R8에 MSS 프로젝트를 결정 탄소 섬유 복합 재료 중.
그래서, 두 번째 질문은 : 거기에 신체 부위에 적용되는 탄소 섬유 소재는?
Roquette은 Audi가 차체를 개발하고 평가하는 데 3 년이 걸렸고 결국 답변을 찾았습니다. 그는 동료의 23 개 하중 케이스에 최적화 된 자체 소프트웨어 패키지를 활용했습니다. 그런 다음, 다양한 신체 구성 요소에 이방성 응력을 적용하여 값을 최대로 설정 한 다음 탄소 섬유 복합 재료 사용에 가장 적합한 구성 요소를 찾습니다.
로케트는 지적 : '그러나, 응력이 경제가 위의 두 지점이 탄소 섬유 복합 재료 아우디가 필요했다 제조 기술을 고려할 수 있습니다 또한, 단지 탄소 섬유 소재의 제조에 아우디에 매우 중요한 요소 중 하나입니다 그것은 중요한 비용 ??. ? (전송 터널 (드라이브 샤프트 터널) 및 (자동차) 후면 벽에 - 측면이 성공을 달성하고 R & D 노력의 개발 '을 향상시킬 수 있습니다, 아우디의 R & D 인력은 점차 차량이 위의 기준과 구성 요소를 충족 발견 후방 벽). 효과가 있다는 승객 실 (승객 실)과 이격. 그것은 로케트 노출 엔진 실 (리어 엔진 실)의 후방 벽, 후방 벽 2016 단락 쿠페 모델이있다 R8 스파이더 탄소 섬유 복합 재료를 사용 체중 감소뿐 아니라 비틀림 스트레스와 차량 강성이 크게 증가했습니다.
설계 하중
로케트 동료 펠릭스 볼드는 차량을 강화하기 위해, 그 무게를 줄이면서 아우디 복합 연구 센터는 하중의-위에서 언급 한 23가지에서 처음으로 초점을위한, 기업, 비틀림 응력 BIW 강화 탄소 섬유 복합 재료를 사용하는 것을 희망하는 새로운 기회를 찾을 때 말했다 승객과 강도의 전반적인 안전성. 따라서, 설계 엔지니어 오디 향성 탄소 섬유 보강 직물 (직포, 탄소 섬유 직물 강화재)과 고속 경화 에폭시 수지 시스템 (고속 경화 에폭시 계) 합성.
Diebold는 Audi가 R8 Spyder의 복합 부품, 특히 B 필러 필러와 후 방벽의 일부에 거품 내장 샌드위치 구조를 기대한다고 전하면서, Roquette 씨는 Audi가 각 구조 부재, B 필러 패킹에서 탄소 섬유의 양을 줄이고, 부품을 결합하고, 강도와 강성을 향상시킵니다.
아우디 R8 스파이더의 지붕이 붕괴되면 모델이 컨버터블이되어 B 필러의 성능을 강화하는 것이 중요 해졌다. 비 컨버터블 모드의 하부 구조의 안정성과 강성은 문, 지붕 프레임 등의 강성과 강도. 컨버터블 모드에서 문과 다른 구성 요소는 필요한 안정성과 강성을 보장하도록 설계되었습니다.
아우디는 탄소 섬유로 코팅 된 발포체에 에폭시 수지를 주입하기 위해 수지 트랜스퍼 몰딩 (RTM) 기술을 사용하기를 희망하고있다. Diebold는 핸들링이 쉬운 내부 코어 (100-150 kg / m3 밀도) 또는 너무 가볍지 않아야합니다. 그렇지 않으면 재료가 RTM 처리 중에 파쇄됩니다.
아우디는 시장에서 비교적 새로운 제품인 폴리 메타 크릴 아미드 (PMI)를 기반으로 한 폼을 사용하는 새로운 프로그램을 마침내 마무리했다. "Diebold는 다음과 같이 말했다. 당시 다른 핵심 재료도 시도되었지만 열, 비용 또는 기타 제한 사항이있어 재료에 최종적으로 적용될 수 없었습니다.
그는 성형이 폼 코어를 처리하는 기계를 가동 할 필요없이 융기 부품, 인서트 및 기타 금속 부품을 통합 할 수있는 다양한 3D 형상으로 폼을 가공하는 데 사용될 수 있다고 덧붙였다. Diebold에 따르면 폴리 메타 크릴이 미드 (PMI) 재료는 수압 시험에 견딜 수있는 균질 한 세포 구조를 가지고 있습니다.
개발로의 초고속 수지 이송 성형
마지막 개발 과제는 Audi의 연구 개발 목표에 비해 사소한 새로운 프로세스를 사용하여 다양한 재료에 Audi가 모으기를 기대하는 RTM 프로세스의 개선에 있습니다. 작품은 관련 제작 작업을 담당 한 1 차 공급 업체에 전달되었습니다.
로케트 오디도이 기술을 적용 할 것인지 여부를 고려하더라도 고압 수지 이송 성형 (HP-RTM)은 자동차 제조사 복합 애완가 말했지만 120 바까지. 만일 고압 주입 지점의 분사 압력 , 거품 코어 중 하나가 영향을 받게됩니다, 아우디는 성능에 타협하고 싶지 않습니다. 그 결과, 기업은 생산주기가 동시에 분사 압력을 감소 연장 될 것으로 예상되지 않도록하는 새로운 방법을 추구하고 있습니다.
이것은 아우디가 정밀한 조정과 관련된 금형 공동 압력 센서의 연구 및 개발에 전념 한 R & D 조직에 연락하기 전에는 해결되지 않은 불가능한 작업처럼 보일 수 있습니다 ) 사출 성형 압력, 압축력 (압축력) 및 다이 갭 (die gap)을 미세하게 조정 (미세 조정)하여 성형 공정을 더욱 최적화했습니다.
Roquette은 Audi가 그러한 연구 기관과 제휴하고 있으며 캐비티 압력이 몰딩 공정 동안 지배적이고 주요 변수 인 경우 다이 제거 높이와 압축력 아마 아우디 (Audi)는 프로세스의 사이클을 가능한 한 빨리 그리고 고압 RTM 프로세스만큼 빠르도록 조정할 수있는 조정 가능한 중간 값 인 Audi는이 프로세스를 " 초고속 레진 트랜스퍼 몰딩 (ultra-RTM).
아우디 R8 Spyder의 샌드위치 구조의 경우 사출 압력이 40 bar를 초과하지 않으며 최대 금형 갭이 0.6 mm에 도달 할 수 있고 최대 압축력이 500 MT에 도달 할 수 있으며 금형 온도는 123 ° C를 초과 할 수 없습니다. 사출 성형 시간을 15 초로 단축 할 수 있으며 전체 생산주기를 5 분 이내로 조절할 수 있습니다. 이는 부품을 더 작고 저렴한 압축기를 사용하여 처리 할 수 있으며 핵심 부품이 아닌 에너지 소비량을 줄임을 의미합니다. 물질의 완전성은 위협을가합니다 (쉽게 부서지지 않는).
제조업체의 도로 승진 및 적용을위한 새로운 기술
로케트는 아우디 최초의 MSS는 회사 최초의 생산 전략에 의해 개발 된 복잡한 부품 소재를 제조하고자 할 때, 후자는 필요한 능력과 전문 지식을 가지고 있기 때문에 효율적으로, 아마, 유럽 자동차 복합 프로세서와 협력하는 것이라고 말했다 신속하게 설계하고 아우디에 필요한 부품의 제조, 그러나 아우디는 마침내 자신의 복잡한 물질 및 관련 가공 기술을 개발하기로 결정했다.
로케트는 말했다 : 오디는 정말 복잡한 재료 분야의 기술 혁신을 달성하고자하는 경우 '우리가 아는 한, 아우디 최초의 R & D 인력이 분야에서 기술에 능숙하고, 둘째, 대규모을 가지고 독립적 인 연구 및 개발 아우디을 확인하는 것이 중요하다. R & D 팀, 하루 지출 에너지 연구 프로젝트에 하루에 모두. '
아우디 재료 및 공정의 독립적 인 연구 및 개발 결과가 달성되어 실제 생산을 담당하는 유럽 최대 복합 재료 공급 업체 2 곳으로 넘어 갔을 때 다른 업체들도 협력이 고려하는 기술 및 제품에 대해 불확실하다고 느꼈다고 Roquette는 말했습니다 : "Audi가 공개 시장에서 인수 한 (성숙한) 기술이 아니기 때문에 Audi가 선정한 공급 업체도 이러한 재료를 생산했으며 제조 기술 분야에서 오랜 세월의 경험을 보유하고 있지만 독립 연구 개발 기술 및 공급 업체 사용 된 기술은 매우 다르며 새로운 기술의 경우 공급 업체에게는 조금 받아 들일 수 없습니다.
그는 또한 다음과 같이 말했다. "Audi는 새로운 기술이 어떻게 적용되고 있는지에 대한 기술 시연을 공급 업체에 제공했습니다. 결국 Audi는 공급 업체에게 공급 업체가 해당 부품의 생산을 책임질 것이라고 확신 시켰습니다. 그러나 또한 많은 위험을 감수해야합니다. 자동차 가격의 공급자로서, 이것을하는 것은 쉽지 않습니다.
오디를 만드는 높은 비용 제약은 새로운 기술을 계속 연구한다
그러나이 기술의 R & D 및 응용 프로그램은 2016 R8 Spyder로 중단되지 않았습니다 .2017 년 Audi는 4 인승 고급 자동차 인 Audi A8을 소개했습니다.이 차량에는 탄소 섬유 복합 후방 및 상부 후방 선반, 두 구성 요소 모두 탄소 섬유 복합 재료로 만들어졌으며 초고속 RTM 공정을 채택했습니다.
Roquette 말했다 : '볼륨이 커질수록 필요한 작업량이 많아집니다. 탄소 섬유 부품 비용이 너무 높습니다. 이제 회사는 탄소 섬유의 가격뿐만 아니라 RTM 프로세스의 모든 측면을 살펴볼 것입니다. 수지 가격, 바인더 가격, 전체 재료 사슬 가격뿐만 아니라 완전히 새로운 개념을 채택해야합니다. "