Употребата на въглеродни влакна в производството на автомобили: Общ преглед

Ето една ключова година за запомняне: 1981 г. 

Това е първият случай, когато производител използва въглеродни влакна в процеса на производство на автомобили. Говорим за McLaren производител, който реши да пренесе амбициите си във Формула 1 на друго ниво и произведе MP4 / 1 - първата кола с въглеродни влакна.

Подобно на филмов сценарий, реакциите бяха противоречиви. И все пак резултатите бяха поразителни, защото McLaren не само спечели голямата награда на Великобритания през същата година, но и колата спаси живот в Монца, когато по време на сезона се разби.

Снимка на Goh Rhy Yan от Unsplash

Две неща станаха кристално ясни:

 

1.  1.Въглеодните влакна направиха автомобила лек и подобриха цялостните му характеристики.
2.   2. Материалът се откроява с впечатляваща издръжливост и неговите характеристики за безопасност запазват живота на водача в ситуация, когато алуминият е щял да се провали.
3.  

Но стига уроци по история. Нека прескочим напред във времето няколко десетилетия, когато повечето от нас биха си помислили, че въглеродните влакна са завладели изцяло автомобилната индустрия. Все още предстои да изпитаме широкото приложение на материала в масовото производство на автомобили.

Няма съмнение относно качествата на въглеродните влакна. Карбоновата тъкан от въглеродни влакна прилича на плат в смисъл, че е гъвкава и лесна за работа. По отношение на издръжливостта обаче въглеродните влакна превъзхождат стоманата и трябва да бъдат съвършеният материал , когато искаме да създадем нещо, което да караме или да летим с него. Но защо обаче, това не е така?

Методът за ** формоване на въглеродните влакна се състои от поредица химични процеси **. Излишно е да казваме, че процесът времеемък и трудоемък. В момента разходите за употребата на въглеродни влакна в автомобилната индустрия са 10 пъти повече от тези за употреба на стоманата. Това не означава, че разходната ефективност не е подобрена спрямо 1981 г. Преди 40 години цената на употребата на въглеродните влакна в производството на автомобили е била около 30 пъти по-висока от тази на стоманата.

Това означава, че е постигнат значителен напредък и напоследък все повече производители на автомобили се обръщат към карбона като материал за производство на автомобилни части. А някои марки като BMW и Alfa Romeo, от известно време са на челните места в прилагането на материала за производство на автомобили. 

И все пак техните i3 (BMW) и 4C (Alfa Romeo) не са за всеки, тъй като цената им е в диапазона от 75 000 до 85 000 долара. Целта не е да се употребява само корпус от въглеродни влакна, но и карбоново шаси. От това, което виждаме до момента, ако ще има масово производство на такива автомобили, първите такива ще са електрическите.

Това е така, защото Li-Ion батерията на тези електромобили е изключително тежка и предимствата, които притежава  лекото карбоново шаси би направило революция в света по отношение на производителността в автомобилната електрическа индустрия.

GMC е марка, която направи смела стъпка, опитвайки се да направи своите камиони Sierra по-леки през 2019 г. Въглеродните влакна бяха използвани за създаването на карбонова долна част на купето и каросерията на камиона. Това повиши горивната ефективност на превозното средство, но за съжаление цената на Sierra за потребителите също скочи.

Въглеродните влакна са мечтата на инженера, тъй като те представят гъвкавост, лекота и издръжливост. В момента се произвеждат само нишови превозни средства и самолети, използващи изцяло материала, но ние оставаме оптимисти, че възможно по-скоро, отколкото предполагаме, ще можем да заведем децата си на училище с коли, изработени на 100% въглеродни влакна.