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  • 350kmphで壁に衝突させる

    または:どのように実際にランボルギーニのCFRP材料をテストするか?

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350kmphで壁に衝突させる

または:どのように実際にランボルギーニのCFRP材料をテストするか?

EDAG NeckarsulmのエンジニアLukasz Lasekと、彼の好きなテーマについて話をすると、彼のハイエンドスポーツカーに対する熱意を感じることができます。 350kmphの速度でそれらを壁に衝突させる彼の熱意も感じることができるでしょう。自動車技術のこの境界線領域、未知の技術的領域と最大要件がひとつになる領域では、使用される材料について知見を得る唯一の方法は、徹底的なテストです。

路上で見られる車とは全く違った巧妙なデザイン、接着剤で接着された高機能材料、トップクラスのスポーツカーだけでなく、CFRPに続く材料は何であるかをすでに知っているトップクラスのチームが、テストには必要です。

スペースフレーム構造でおよそ€200,000

現時点では、無制限のクラウドコンピューティング能力、無限のメモリ容量とスマートフォン上に完全な世界を作り出すようなアルゴリズムを使えば、自動車テストにおいてバーチャルな衝突テストが非常に重要になるのは当然のことです。現在、標準化され、非常に信頼性の高いバーチャルシミュレーションは現実を反映しています。それにもかかわらず私たちは新しいハイテク素材で未知の領域に入ります。 実現可能性の限界に挑戦している車で使用されるならば尚更です。

我々は、もちろん、新しいランボルギーニ・ウラカンでのCFRPの使用について話しています。

買い手は、典型的な車とは違った、一体型ボディを持たない車をだいたい200,000ユーロで手に入れます。一体型ボディの代わりに、それはいわゆるスペースフレーム構造を持っています。スペースフレーム構造では、さまざまなプロファイルがキャストノードと結合され、特定の利点、つまり剛性を確保しつつ軽量化する、を念頭に置いた洗練された構造が得られます。アルミニウムやCFRPなどの高性能構造の計算やバーチャルテストでは、何十年もの量産車の経験を利用することはできません。完璧な計算方法を引き出すことができないのです。それは個別に、材料、車毎に適応する必要があります。以前のプロジェクトですでにこの課題を克服したチームに頼ることができ、問題を解決する方法を知ることができれば、より良い結果が得られます。

CFRP - それは突き詰めれば "方向"です

Lukasz Lasekと彼のチームが解決しなければならなかった大きな課題は、スチールやアルミニウムなどの材料と比較して、CFRPの特殊な性質にありました。従来の材料は、等方性を有しています。つまり荷重がコンポーネントに適用されると、荷重の方向に関係なく、材料はは常に同じように反応します。簡単に言えば、正面からの力でも、後ろからの力でもまったく同じ方法で鋼板を曲げることができます。 CFRPではこのようにはなりません。この場合、部品が破損するかまたは力に耐えることができるかは、荷重が負荷される方向に依存します。この理由は肉眼で見ることができます:CFRPの繊維の方向によるのです。各構成要素について、個々の繊維は、必要な特性を確実にするために、正確に配置されなければなりません(例えば、互いに90度回転されていなければならない)。繊維配列がほんの数度だけずれるだけでも、剛性を大幅に低下させ、したがって構成要素の安定性をかなり低下させます。このタイプのCFRPコンポーネントは依然として手作りであることに注意してください。これは特に重要です。

また、シミュレーションやバーチャル衝突テストでは、車を運転するときのためだけでなく、その生産中にも、このCFRPの弱点に対して早期の回答を正確に提供する必要があります。

さらに複雑な要素は、ウラカンのCFRPにアルミニウムが結合していることです。これは、テストする必要がある別の弱点です。

継ぎ手はどこで壊れますか?車は全体的にどのくらい剛性がありますか?車の運転中に不快な振動や騒音が発生する場所はどこですか? ウラカンは正面衝突か、側面衝突か、後面衝突を切り抜けられますか? ウラカンを生産するためのツールが、品質要件を満たすためにどのように設計される必要があるのかという疑問を経て、41歳の機械技術者チームは独自の計算方法とプロセスを使用することで多大な成果を収めました。

CFRP後の次のステップ

CFRPは流行です。間違いなくそれは現在のトレンドです。他のどの素材よりも軽量化できる可能性から、"革新的"や"持続可能"などのブランド価値を持っています。しかし、そのメリットとデメリットのすべてがリスト化されていれば、より良いものが無いかどうか、大量生産でも役立つソリューションは無いのか、疑問を持つことができます。

現在、SMCはCFRPの後継として扱われています。はるかに短い繊維を有する生地のような成形コンパウンドです。これは、ほぼ等方性を有し、単純な成形性があり大量生産に適しています。まだ、SMCが将来的にミッドレンジセグメントやハイエンドスポーツカーで使用されるかどうかはわかりません。この"トレンドの後のトレンド"に既に資金を投入しているLukasz Lasekと彼のチームは、すでにSMCの専門家とみなされています。ウラカンに関する仕事で、EDAGは、技術的に実現可能なものの最先端の、非常に複雑な車両要求を満足させられる立場にあるということだけでなく、我々が現在のトレンドを越えて、その先を考えていることも証明しています。明日へ人を動かすことができる技術やプロセスへ向かって。