Läpimurto hiilikuituosien tuotannossa

Lentokoneissa, raketeissa ja urheiluautoissa käytetty materiaali voi löytää tiensä massatuotantomalleihin Nissanin kehittämän uuden tuotantoprosessin ansiosta.

Uusi prosessi nopeuttaa merkittävästi hiilikuituvahvisteisista muoveista (CFRP) valmistettujen autonosien valmistamista. Kevyt, mutta erittäin vahva materiaali parantaa autojen turvallisuutta ja polttoainetaloudellisuutta. Kun kevyempiä materiaaleja käytetään ylempiin korin osiin, se parantaa auton painopistettä ja ajo-ominaisuuksia. Tämän ansiosta ajokokemus on entistäkin ketterämpi ja mielenkiintoisempi.

Vaikka hiilikuidun edut ovat olleet tiedossa jo kauan, se on kallista verrattuna muihin materiaaleihin, kuten teräkseen. CFRP-osien valmistuksen vaikeuden lisäksi tämä on haitannut materiaalista valmistettujen autonosien ottamista massatuotantoon.

Nissan aikoo laajentaa hiilikuidun käyttöä urheiluautoista myös massatuotantomalleihin. Tavoitteena on tuoda kevyemmät ja turvallisemmat osat saataville useampiin malleihin.

Nykyinen menetelmä käsittää hiilikuidun asettelun oikeaan muotoon ja asettamisen muottiin, ja sen kyllästämisen lujitteella. Nissan kehitti uuden lähestymistavan nykyiseen tuotantomenetelmään. Innovaatio voi lyhentää komponenttien kehitysaikaa jopa puoleen ja muotitusajan noin 20 %:iin verrattuna aiempiin menetelmiin. Nissanin insinöörit kehittivät tekniikoita, joilla simuloidaan tarkasti hartsin läpäisevyyttä hiilikuidussa, samalla kun visualisoidaan lujitteen virtauskäyttäytyminen muotissa käyttämällä sisäänrakennettua lämpötila-anturia ja läpinäkyvää muottia. Onnistuneen simulaation tulos oli laadukas komponentti, jolla oli lyhyempi kehitysaika. Simuloinnilla saadaan varmistettua muotin toiminta ja seuraamalla lujitteen leviämistä sekä lämpötilaa pystytään varmistamaan korkealaatuiset osat jokaisella muotituksella. Nissanin kehittämässä tuotantoprosessissa muotti jätetään myös lujitteen kyllästämisen ajaksi hieman raolleen, jolloin lujite täyttää muotin huomattavasti nopeammin.

Uusi prosessi lyhentää auton valmistuksessa käytettävien komponenttien valmistusaikaa.