Inside Dassi: britanski proizvajalec uporablja grafen v okvirjih, izdelanih v Veliki Britaniji

Kazalo:

Inside Dassi: britanski proizvajalec uporablja grafen v okvirjih, izdelanih v Veliki Britaniji
Inside Dassi: britanski proizvajalec uporablja grafen v okvirjih, izdelanih v Veliki Britaniji

Video: Inside Dassi: britanski proizvajalec uporablja grafen v okvirjih, izdelanih v Veliki Britaniji

Video: Inside Dassi: britanski proizvajalec uporablja grafen v okvirjih, izdelanih v Veliki Britaniji
Video: Inside the Graphene Engineering Innovation Centre 2024, Marec
Anonim

Svet izdelave karbonskih koles se vrti okoli Daljnega vzhoda, vendar ima znamka Dassi s sedežem v Hampshiru velike ambicije, da to spremeni

Ko se sprehodite skozi industrijsko območje v Banburyju v Oxfordshiru, je v zraku čutiti pričakovanje.

Tukaj smo, da obiščemo proizvodni obrat podjetja Dassi, katerega namen je izdelati prvi karbonski okvir za množično proizvodnjo v Združenem kraljestvu, prvi okvir, ki uporablja material, ki je 300-krat močnejši od karbona, in prvi 3D -natisnjene karbonske komponente koles.

Umeščeno nekje med tovarno čokolade in tovarno težkega orodja, ni očitno, katero od ducata anonimnih skladišč se uporablja za doseganje teh različnih tehnoloških čudes.

Dassijevo proizvodnjo trenutno skrbi Brick Kiln Composites, podjetje, ki je bolj domače s F1 in vesoljskimi komponentami kot z okvirji koles.

Tovarna je le del globalnega središča podjetij F1 v Oxfordshiru.

Kako točno je lastnik Dassija Stuart Abbott preusmeril svojo vesoljsko tehnologijo v posel izdelave koles, je vprašanje, ki nas je danes pripeljalo sem.

Slika
Slika

Komaj sem opazil njegov avto z znamko Dassi, preden Abbott skoči ven in navdušeno deli svojo vizijo, medtem ko me pelje proti stavbi Brick Kiln.

Pri izdelavi svojih koles je sodeloval s številnimi podjetji iz Združenega kraljestva in to je osrednji del.

Enega za drugim

Čeprav smo videli nekaj inovativnih in impresivnih izdelovalcev karbonskih okvirjev s sedežem v Združenem kraljestvu, je zapletenost postopka pogosto pomenila, da proizvodnja vključuje enega človeka v sobi, ki izdeluje okvirje po meri.

Dassijeva ambicija je nekoliko večja – obsežen karbonski projekt po meri, podoben Parleeju in Alchemyju v ZDA, in nekaj, kar še ni bilo narejeno v Združenem kraljestvu.

To je trditev, za katero smo menili, da jo moramo videti, da ji lahko verjamemo.

Potni list sem moral predložiti vnaprej, saj se tovarna ukvarja s skrivnimi ogljičnimi projekti in morajo biti obiskovalci ustrezno preverjeni.

Zdaj sem tukaj, zdi se nekoliko podcenjeno – standardna stavba iz rdeče opeke v nevpadljivem industrijskem parku. Notri pa je povsem drugačen svet.

Strojnica

Nick Brew, vodja proizvodnje pri Brick Kiln Composites, me popelje skozi postopek izdelave okvirja Dassi, vendar mi žal ne bo mogel pokazati končnega izdelka.

'Izdelava okvirja traja dva ali tri dni, danes pa bomo uprizorili določene dele procesa,' pravi.

Brick Kiln se ukvarja z vesoljskimi, F1 in obrambnimi projekti na področju ogljika, zaradi česar je varna stran.

Slika
Slika

Ne smemo veliko fotografirati in ni čudno – videti je kot križanec med laboratorijem in vesoljsko postajo in prav presenetljivo je, da bo Abbott lahko upravljal s svojimi viri pred odmevno F1 in vesoljski projekti.

'Dassi bo precej velik del tega, kar počnemo,' pravi Brew.

‘Samo v sobi za odlaganje bomo verjetno na koncu imeli štiri fante, ki bodo delali na kolesih. Je pa povsem drugačen proračun.’

Tekma s časom

Čeprav so stroški in pristojbine lahko višji za ekipe, kot so F1 ali vesoljska podjetja, je to v veliki meri posledica ekstremnih časovnih zahtev.

‘F1 hoče tam in takrat tisti dan, medtem ko mi dobimo nekaj več časa s temi stvarmi. F1 je bila vedno agresivna.

Cena, ki jo plačajo zanj, je zato, ker želijo, da gre naravnost skozi pregled in v avto, zato plačajo premijo za premijski del.

Čeprav Dassi dobiva premium del, je dobavni rok veliko daljši. Namesto štiri do petdnevnega dobavnega roka za avtomobilske dele ima Dassi štiri do pettedenski dobavni rok za večino koles.’

Postopek se zelo razlikuje od tega, česar smo vajeni pri izdelavi koles, ki se na Daljnem vzhodu običajno izvaja s postopkom vročega stiskanja in notranjimi trni za oblikovanje okvirja.

Tu v Brick Kiln so sami kalupi iz ogljika, kolo pa se oblikuje v ogromnem avtoklavu. Kako je Dassi našel pot sem?

Na poti domov

Stuart Abbott je leta 2012 ustanovil podjetje Dassi s poudarkom na britanski proizvodnji, a do nedavnega so njegove sanje visele tako malo nedosegljive.

Abbott je z izkušnjami delal za Rolls-Royce in kot svetovalec pri upravljanju menil, da je napočil čas za ustvarjanje nove znamke koles s sedežem v Veliki Britaniji, ki se proizvaja v Veliki Britaniji in prodaja v Veliki Britaniji.

'V Združenem kraljestvu imamo edinstveno okolje,' pravi. Tukaj imamo ogromno letalske in vesoljske industrije in približno 70 % industrije F1 je tudi tukaj. Zakaj za vraga moramo iti kam drugam, da bi proizvedli vodilno tehnologijo?'

Slika
Slika

Njegovo prvotno ukvarjanje s kolesarjenjem je bilo, tako kot večina, na Tajvanu.

‘Dobil sem številne okvirje z Daljnega vzhoda in jih prerezal na pol, da bi razumel, kako so se jih lotili izdelave. Na podlagi različnih zahtev, ki sem jih postavil, sem izbral eno obliko, ki mi je bila všeč, «pravi Abbott.

'Naredil sem nekaj sprememb v dizajnu, da bi ga naredili za našega, in to je postala različica Dassi.'

Različica je bila po videzu podobna priljubljeni tajvanski ponudbi odprtega kalupa, vendar Abbott trdi, da je prilagodil dizajn, da bi izboljšal aerodinamiko in strukturno zmogljivost.

Še vedno je bil tajvanski in je različica te različice, ki jo Dassi upa izdelati v Združenem kraljestvu.

Samo dodajte grafen

Abbott je obupno želel preiti iz majhnih korakov v skokovite korake napredka, zato je hitro skoval načrte za izboljšanje lastnega dizajna z dodatkom vesoljske dobe – čudežno snovjo, imenovano grafen.

'Pokazal ti bom nekaj, kar je bilo narejeno z njim,' reče Abbott, preden seže nazaj za njim in izvleče osupljivo kitaro iz ogljikovih vlaken.

‘To smo prevozili prejšnji teden na parkirišču – z Range Roverjem smo dobesedno zapeljali naravnost čez to, tako težko je.’ Na njem ni nobene praske.

To ne pomeni, da so Dassijeva kolesa v celoti izdelana iz grafena.

‘Zelo težko je vzeti en sam atom debel kos grafena in ga vtkati v material. Tkiva so trenutno približno tako velika, « pravi in s prsti oblikuje kvadratni palec.

'Torej vsakdo, ki uporablja grafen za izdelavo česar koli, to počne v povezavi z drugim materialom.'

Dassijevi okvirji dodajo grafen k smoli, ki se uporablja za lepljenje ogljikovih vlaken.

Grafen skupno predstavlja manj kot 1 % celotnega okvirja.

Lahek, a močan

Posledica, trdi Abbott, je pomembna. "Pričakujemo, da se bo 800-gramski okvir zmanjšal na 350-400 g, samo zato, ker so lastnosti trdnosti izven lestvic."

Ko že govorimo, preden je grafenski okvir dosegel rezultate, se zdijo Abbottove ocene nekoliko velike.

Morebitni okvir je 750 g, vendar še vedno velja za najlažji aero okvir na trgu.

Ta teža sama po sebi ne bo prodala okvirja za £5,995 in Abbott hitro postane liričen glede drugih lastnosti grafena.

Slika
Slika

'Ker ste kemično spremenili grafen in epoksi, bo to izboljšalo odpornost proti razpadu za 75 %,' pravi Abbott.

‘Razpoke nastanejo samo tam, kjer imate mehak material. Recimo, da ste uporabili T300 [vrsta ogljikovih vlaken], da bi prihranili denar, in se na spoju spopadli z visokokakovostnimi vlakni Toray T800. Kot pri vsem, kar začne trdo delati, se začne na nek način zlomiti ali zlomiti.

‘Temu ne morete preprečiti, razen če celotno kolo naredite iz istega materiala, kot ga delamo mi, ali če uporabite nekaj, kot je grafen, ki preprečuje razpoke.

'Torej ne gre le za pridobivanje moči in izgubo teže, ampak tudi za nekaj temeljne kemije, ki pomaga kolesu trajati dlje.'

Srečal sem inženirje, ki bi trdili, da okvirji višjega cenovnega razreda zahtevajo mešanico različnih ogljikovih vlaken, in bi verjetno sprejeli predlog, da so okvirji z več stopnjami karbona obsojeni na pokanje, vendar Abbott jasno postavlja veliko zaupanja v superiornost njegovega procesa.

Abbott je prav tako ponosen na domači element Dassijeve proizvodnje – celo ogljik in grafen mešata na britanskih tleh podjetje v Walesu.

Proizvodni proces pa ni nič lažji zaradi čudovitih lastnosti grafena.

Ponos in proces

Smo v razrezovalnici, kjer karbonske plošče dobijo obliko.

To je najbližja soba hladilnici, kjer so rjuhe shranjene pri -18°C.

Temperatura je potrebna za ohranitev smole, ki bo kasneje povezala ogljik.

Trenutno je predhodno impregniran v ploščah, vendar se bo pri višji temperaturi začel strjevati.

V trezorju so vse vrste ogljika, od nizko kakovostnega Toray T300, ki stane približno 10 funtov na meter, do podobnega M55J, ki znaša na tisoče funtov na meter.

Kmalu bo v njej tudi Dassijev karbon, impregniran z grafenom.

Ko so v sobi za razrez, se listi z laserjem razrežejo v različne oblike, ki bodo skupaj postavljene v kalup, kar se zgodi spodaj v sobi za odlaganje.

Nadzorovana klima

'Postajališče je aklimatizirano mesto, zato moraš vstopiti skozi dvoje ločenih vrat,' pravi Brew.

Tukaj tehniki namestijo ogljik v kalupe, ki so sami iz ogljikovih vlaken.

To je zelo nenavaden pristop za kolesa, ki se običajno izvaja z aluminijastimi kalupi, in Abbott trdi, da izboljša končno obdelavo kolesa.

Pravi, da se bo karbonski kalup ohladil z enako hitrostjo kot okvir in tako zmanjšal tveganje, da bi počil ali da bi morali okvir izbiti iz kalupa.

Slika
Slika

Kalupe je treba skrbno toplotno obdelati s samostoječim naknadnim utrjevanjem, zaradi česar so bolj odporni na vročino, da se izognemo deformacijam v avtoklavu.

Kljub visoki ravni dela tukaj, kolesa predstavljajo nov izziv.

»Nikoli prej nismo položili kolesa, tako da je trenutno precej dolgotrajno,« pravi Aaron, laminator kompozitov, ki bo delal na Dassijevih kolesih.

‘Vendar se bomo domislili, kako stvari narediti hitreje. Prvi okvir, ki smo ga naredili, je trajal dva dni, vendar je vse zelo podobno številnim drugim delom, ki jih delamo.’

Novi izzivi

Ali bo grafen predstavljal nove izzive z mešanjem oblike in materiala, ki sta nova za tehnike?

Abbott pravi, da je obdelava skoraj enaka, razlikuje pa se le v posebnostih temperatur segrevanja in procesa sušenja.

Ko je ogljik položen v kalup, se kalup zapre in postavi v vakuumsko vrečko, ki bo ogljik potisnila na svoje mesto.

Nato pride avtoklav – ogromna peč pod pritiskom, ki bo segrela ogljik in smolo ter ju povezala v trda ogljikova vlakna.

Odtavamo do glavnega avtoklava, ki je videti kot reaktivni motor ogromne rakete in kjer je en okvir nedavno končal svoj cikel. Pogojno je odprt, a notri ni ničesar.

'Ah, ta okvir je že šel zgoraj za dodelavo,' reče Brew z zasmehom.

Stranka po meri

Kljub temu, da nismo bili priča ustvarjanju kakršnih koli dejanskih okvirjev, je postopek vsekakor videti impresivno.

Razmeroma visoka cena 6.000 GBP se ne zdi pretirana, če upoštevate vpleteno tehnologijo, vendar se lahko opravičite, če se sprašujete, ali kolo potrebuje enako končno obdelavo kot dirkalnik F1 ali pa bodo potrošniki izognite se velikim blagovnim znamkam za nekaj bolj domačega.

Abbott ne razmišlja o takšnih dvomih.

'Želim ustvariti nov trg za luksuzni izdelek po meri,' pravi in to presega okvir samega.

Slika
Slika

‘Ali ne bi bilo super, če bi lahko dobili servisni načrt za vaše kolo, ki pomeni, da ga bomo servisirali, zamenjali verige in kaseto – karkoli in kadar koli je to potrebno?

Večina naših strank sploh ne bo vedela, da kolesa ni več, ker smo imeli opravka z njihovimi PA.'

Elit klub

Za Dassija je vizija prihodnosti biti elitni klub, ki povezuje motošport in kolesarstvo.

‘Odnosi, ki jih poskušamo skovati, niso z ljudmi, ki bodo naredili naslednjo največjo verigo.

'Odnosi, ki jih poskušamo skovati, so s podjetji, kot je Maserati,' pravi Abbott.

Njegova vizija te luksuzne storitve vključuje tudi finese kolesa, ki se bo ponašalo tudi z obsežno prilagoditvijo.

'V bistvu izdelujemo 3D-natisnjene komponente, vendar gre za ogljikov prah, ustvarjen pod pritiskom z uporabo laserja, ki v bistvu sintra prah z epoksidom,' pravi.

Kosi bodo popolnoma prilagodljivi do ene desetinke milimetra. Zaenkrat je bil uporabljen v praksi s sedežnimi objemkami in distančniki, vendar Abbott verjame, da krmila in krmila niso daleč.

‘Vsak posamezni del lahko prilagodim, če želim. Običajno bodo lažji in vzdržljivejši od večine običajnih komponent.’

Dassividaniya

Ni dvoma, da je Dassi orel ledino pri ustvarjanju oblikovanega britanskega karbonskega okvirja.

Vendar se moramo vprašati, zakaj ne bi šli do konca? Njegov čudežni okvir iz grafena je stvar lepote, vendar se ponaša s podobnimi krivuljami in geometrijo kot njegova različica naročila iz tajvanskega kataloga.

Ali ni mogel Abbott zavreči pravilnika in preoblikovati same zamisli o kolesu?

"Pridobitev kolesa, ki je narejeno na Daljnem vzhodu, njegovo delovanje in proizvodnja brez skrbi, da bi preveč radikalno spremenili stvari, je velik strošek," pravi.

‘To je kot karkoli v življenju – če bistveno spremeniš preveč stvari naenkrat, kako se potem spopasti, če pride do težave? Zato smo nekoliko spremenili geometrijo, spremenili smo zadnje opore – drugačne so z razlogom.

Zamenjali smo slušalke, spremenili smo lok zgornje cevi, nato pa smo se usedli in rekli, da je za zdaj v redu.

'Rešimo ta proizvodni problem, nato pa lahko začnemo nastavljati stvari. Toda ali mora dejansko izgledati tako drugače, če je dejanski napredek v znanosti o materialih in ne v letalski znanosti?'

Inovacija ali zaplet?

To je pošteno. Ne morem se povsem odločiti, ali je Dassi ubral nepotrebno zapleten pristop k ustvarjanju nečesa, kar je videti dokaj splošno, ali pa utira pot po neraziskanem tehnološkem terenu.

Sklepam se, da je lahko oboje.

Pred odhodom Abbott skoraj poči od navdušenja nad svojimi načrti za prihodnost.

‘Dobili bomo prvi okvir, ki je v celoti instrumentiran. Kolesarji bodo lahko vstopili in dobesedno bomo zabeležili podatke o njihovem položaju na kolesu in vso moč, ki jo proizvajajo glede na napetost in obremenitev, izmerjeno v okvirju.

‘Lahko bo delovalo, lahko pa tudi ne. Verjamem, da bo. To je raziskava, a to lahko storimo tukaj – to je posledica dela, opravljenega z Rolls-Royceom in F1, ker so navajeni meriti stvari, da bi jih izboljšali.

‘Kolikor vidim, se v svetu kolesarjenja ne izvaja veliko meritev.

»Ali ne bi bilo bolje, če bi bil prilagojen posamezniku z vidika velikosti ali postavitve, namesto da bi bil le aerodinamično oblikovan?«

Vzame si trenutek, da zajame sapo. 'Jaz bi rekel,' mirno zaključi.

--

Kaj je grafen?

Slika
Slika

To so ogljikova vlakna prihodnosti, samo še boljša in že tukaj. Nekako

Izjemno močan in lahek material, superprevodnik, supermazivo, sistem za shranjevanje energije, prašek za 3D-tiskalnik in toplotni izolator – grafen zmore vse, razen kuhanja vaše večerje za vas.

Material obsega verigo atomov ogljika, debelo z enim atomom, oblikovano v šesterokotno mrežo, zaradi česar je 100-krat močnejši od jekla.

Še vedno je zgolj nanomaterial, kar pomeni, da deluje v atomskem merilu, ne kot velika struktura.

Ko Dassi pravi, da je njegov okvir grafen, je bolj res, če rečemo, da je okvir iz ogljikovih vlaken, z majhno stopnjo ojačitve iz grafena.

Drobci grafena, dodani smoli, so namenjeni ojačitvi in izboljšanju okvirja, Dassi pa trdi, da zmanjša težo, hkrati pa poveča udarno trdnost in togost.

--

Kolesa

Slika
Slika

Kaj dobite za svoj denar

Graphene Interceptor je Dassijev vodilni okvir in je na voljo pri £5,995.

Ustvarjen je v Združenem kraljestvu, vsebuje grafen, tehta približno 780 g in njegovo postavitev iz ogljikovih vlaken je mogoče prilagoditi kolesarju.

Geometrija je določena z obstoječimi kalupi, tako da je trenutno na voljo v petih velikostih, od 50cm do 58cm.

Naslednji v hierarhiji je standardni Interceptor, ki smo ga videli v konstrukciji, in tehta dodatnih 200 g.

Oboje je narejeno po naročilu in poslikano po naročilu.

Priporočena: