Dassin sisällä: brittiläinen valmistaja käyttää grafeenia Isossa-Britanniassa valmistetuissa kehyksissä

Sisällysluettelo:

Dassin sisällä: brittiläinen valmistaja käyttää grafeenia Isossa-Britanniassa valmistetuissa kehyksissä
Dassin sisällä: brittiläinen valmistaja käyttää grafeenia Isossa-Britanniassa valmistetuissa kehyksissä

Video: Dassin sisällä: brittiläinen valmistaja käyttää grafeenia Isossa-Britanniassa valmistetuissa kehyksissä

Video: Dassin sisällä: brittiläinen valmistaja käyttää grafeenia Isossa-Britanniassa valmistetuissa kehyksissä
Video: Зелёное мышление средневековых горожан Ревеля (Таллина). 2024, Maaliskuu
Anonim

Hiilipyörärakentamisen maailma pyörii Kaukoidän ympärillä, mutta Hampshire-pohjaisella brändillä Dassilla on suuria tavoitteita muuttaa tämä

Kävellessäsi teollisuusalueen läpi Banburyssa Oxfordshiressa, ilmassa on odotuksen tunnetta.

Olemme täällä vieraillaksemme Dassin tuotantolaitoksessa. Yhtiö pyrkii valmistamaan ensimmäisen massatuotannon hiilirungon Isossa-Britanniassa, ensimmäisen kehyksen, jossa käytetään 300 kertaa hiiltä vahvempaa materiaalia, ja ensimmäisen 3D:n. -painetut hiilikuitupyörän osat.

Jossain suklaatehtaan ja raskaan työkalutehtaan välissä sijaitsevassa paikassa ei ole selvää, mitä tusinoista nimettömän näköisistä varastoista käytetään näiden erilaisten teknisten ihmeiden saavuttamiseen.

Dassin tuotannosta vastaa tällä hetkellä Brick Kiln Composites, joka on enemmän F1- ja ilmailukomponenttien kuin polkupyörän runkojen kotona.

Tehdas on vain yksi osa maailmanlaajuista F1-yritysten keskuspaikkaa Oxfordshiressa.

Kuinka tarkalleen Dassin omistaja Stuart Abbott on kääntänyt avaruusajan teknologiansa kohti pyöränrakennusta, on kysymys, joka on tuonut meidät tänne tänään.

Kuva
Kuva

Olen tuskin havainnut hänen Dassi-merkkistä autoaan, ennen kuin Abbott hyppää ulos ja jakaa innoissaan näkemyksensä, kun hän ohjaa minut kohti Brick Kilnin rakennusta.

Hän on tehnyt yhteistyötä useiden brittiläisten yritysten kanssa pyöränsä valmistuksessa, ja tämä on keskeinen osa.

Yksi kerrallaan

Vaikka olemme nähneet joitain innovatiivisia ja vaikuttavia Isossa-Britanniassa toimivia hiilirungon rakentajia, prosessin monimutkaisuus on usein merkinnyt sitä, että tuotantoon osallistuu yksi mies huoneessa, joka valmistaa mittatilaustyönä olevia kehyksiä.

Dassin kunnianhimo on hieman suurempi – laajamittainen räätälöity hiiliprojekti, joka on samanlainen kuin Parlee ja Alchemy Yhdysvalloissa, ja jotain, jota ei ole koskaan aikaisemmin tehty Isossa-Britanniassa.

Se on väite, joka meidän mielestämme oli nähtävä voidaksemme uskoa.

Minun on täytynyt lähettää passi etukäteen, koska tehdas käsittelee salaisia hiiliprojekteja ja vierailijat on tarkastettava asianmukaisesti.

Nyt olen täällä, se vaikuttaa jokseenkin aliarvioidulta – tavallinen punatiilinen rakennus kuvailemattomassa teollisuuspuistossa. Sisällä on kuitenkin aivan eri maailma.

Konehuone

Nick Brew, Brick Kiln Compositesin tuotantopäällikkö, neuvoo minulle Dassi-rungon rakentamisprosessin, mutta valitettavasti hän ei voi näyttää minulle valmista tuotetta.

’Kehyksen tekeminen kestää kaksi tai kolme päivää, ja tänään lavastamme tietyt prosessin osat, hän sanoo.

Brick Kiln käsittelee ilmailu-, F1- ja puolustushankkeita hiilidioksidipäästöissä, joten se on turvallinen paikka.

Kuva
Kuva

Emme saa kuvata paljoa, eikä ihme – se näyttää laboratorion ja avaruusaseman risteytykseltä, ja on varsin hämmästyttävää, että Abbott pystyy hallitsemaan resurssejaan ennen korkean profiilin F1:tä ja ilmailuprojektit.

'Dassi tulee olemaan melko suuri osa toimintaamme, Brew sanoo.

’Pelkästään makuuhuoneessa saamme todennäköisesti neljä kaveria työskentelemään pyörien parissa. Se on kuitenkin täysin erilainen budjetti.’

Kilpaa aikaa vastaan

Vaikka kustannukset ja maksut voivat olla korkeampia F1-joukkueiden tai ilmailualan yritysten k altaisille, se johtuu suurelta osin äärimmäisistä ajantarpeista.

‘F1 haluaa sen siellä ja sitten sinä päivänä, kun taas me saamme vähän enemmän aikaa tämän tyyppisten asioiden kanssa. F1 on aina ollut aggressiivinen.

Hinta, jonka he maksavat siitä, johtuu siitä, että he haluavat sen menevän tarkastuksen läpi suoraan autoon, joten he maksavat korkeamman hinnan premium-osasta.

Vaikka Dassi saa premium-osan, läpimenoaika on paljon pidempi. Auton osien läpimenoaika on neljästä viiteen päivää, Dassilla on useimmissa pyörissä neljästä viiteen viikkoa.’

Prosessi poikkeaa hyvin paljon siitä, mihin olemme tottuneet pyörän rakentamisessa. Kaukoidässä se tehdään yleensä kuumapuristusmuovauksella ja sisäisillä karilla rungon muotoilemiseen.

Täällä Brick Kilnissä itse muotit ovat hiiltä, ja pyörä on muodostettu v altavassa autoklaavissa. Miten Dassi löysi tiensä tänne?

Kotonapäin

Stuart Abbott perusti Dassin vuonna 2012 keskittyen brittiläiseen tuotantoon, mutta aivan viime aikoihin asti hänen unelmansa roikkui aina hieman ulottumattomissa.

Abbott, jolla on Rolls-Roycella työskentelytausta ja työskennellyt liikkeenjohdon konsulttina, katsoi, että aika oli kypsä luoda uusi pyöräbrändi, joka perustuu Iso-Britanniaan, valmistetaan Isossa-Britanniassa ja myydään Isossa-Britanniassa.

’Meillä on ainutlaatuinen ympäristö Isossa-Britanniassa’, hän sanoo. – Meillä on täällä hirveän paljon ilmailuteollisuutta, ja noin 70 % F1-teollisuudesta sijaitsee myös täällä. Miksi ihmeessä meidän pitää mennä minnekään muualle tuottaaksemme johtavaa teknologiaa?’

Kuva
Kuva

Hänen alkuharrastuksensa pyöräilyssä tapahtui, kuten useimmat, Taiwanissa.

’Sain useita kehyksiä Kaukoidästä ja leikkasin ne kahtia ymmärtääkseni, kuinka ne olivat valmistaneet niitä. Valitsin yhden mallin, josta pidin useiden asettamieni vaatimusten perusteella, Abbott kertoo.

‘Tein muutamia muutoksia tehdäkseni siitä omamme, ja siitä tuli Dassi-variantti.’

Variantti oli ulkonäöltään samanlainen kuin suosittu taiwanilainen avomuotti, mutta Abbott väittää muokkaaneensa suunnittelua parantaakseen aerodynamiikkaa ja rakenteellista suorituskykyä.

Se oli kuitenkin edelleen taiwanilainen, ja sen muunnelman Dassi toivoo valmistavansa Isossa-Britanniassa.

Lisää vain grafeeni

Abbott halusi kuitenkin epätoivoisesti siirtyä pienistä askeleista rajallisiin edistysharppauksiin, mutta hän teki nopeasti suunnitelmat parantaakseen omaa suunnitteluaan avaruusajan lisäaineella – ihmeaineella nimeltä grafeeni.

’Näytän sinulle jotain, joka on tehty sillä, Abbott sanoo ennen kuin kurkottaa taakseen ja vetää esiin upean hiilikuitukitaran.

’Ajoimme tämän yli viime viikolla parkkipaikalla – kirjaimellisesti ajoimme suoraan sen yli Range Roverilla, se on niin kovaa.” Siinä ei ole naarmua.

Se ei tarkoita, että Dassin pyörät olisi valmistettu kokonaan grafeenista.

‘On erittäin vaikeaa ottaa yksi atomin paksuinen pala grafeenia ja kutoa se materiaaliksi. Kudot ovat tällä hetkellä noin isoja, hän sanoo ja muodostaa sormillaan neliötuman.

‘Joten jokainen, joka käyttää grafeenia minkä tahansa valmistukseen, tekee sen yhdessä toisen materiaalin kanssa.’

Dassin kehykset lisäävät grafeenia hartsiin, jota käytetään hiilikuitujen sitomiseen.

Grafeenin osuus kokonaiskehyksestä on yhteensä alle 1 %.

Kevyt mutta vahva

Seuraus, Abbott väittää, on merkittävä. "Odotamme, että 800 g:n kehys laskee 350-400 grammaan, koska lujuusominaisuudet ovat poissa taulukoista."

Abbottin arviot vaikuttavat hieman mahtavilta, ennen kuin grafeenikehys saavutti toteutumisen.

Lopullinen runko on 750 g, mutta sillä on edelleen pätevä väite olla markkinoiden kevyin aerorunko.

Tämä painopiste ei kuitenkaan myy 5 995 punnan kehystä sellaisenaan, ja Abbott on nopea lyyrinen grafeenin muista ominaisuuksista.

Kuva
Kuva

’Koska olet muuttanut kemiallisesti grafeenia ja epoksia, se parantaa hajoamiskestävyyttä 75 %, Abbott sanoo.

'Halkeamia muodostuu vain sinne, missä materiaali on pehmeää. Oletetaan, että olet käyttänyt T300:a [hiilikuitutyyppi] säästääksesi rahaa, ja olet törmännyt liitoksessa korkealaatuiseen Toray T800 -kuituun. Kuten kaikki, mikä alkaa toimia kovasti, se alkaa murtua tai rikkoutua jollain tavalla.

‘Sinulla ei ole todellista tapaa estää sitä, ellet tee koko pyörää samasta materiaalista, kuten me, tai käytä jotain grafeenia, joka estää halkeamia.

’Kyse ei siis ole vain voimanlisäyksestä ja laihduttamisesta, vaan myös peruskemiasta, joka auttaa pyörää kestämään pidempään.’

Olen tavannut insinöörejä, jotka väittivät, että huippuluokan kehykset vaativat erilaisten hiilikuitujen sekoitusta, ja he luultavasti vastustavat ehdotusta, että useaa hiiltä sisältävät kehykset ovat tuomittuja halkeilemaan, mutta Abbott on selvästi sijoittanut paljon luottamusta hänen prosessinsa ylivoimaisuuteen.

Abbott on yhtä ylpeä Dassin tuotannon kotimaisesta elementistä – jopa hiiltä ja grafeenia sekoitetaan brittiläisellä maaperällä Walesissa.

Grafeenin ihmeelliset ominaisuudet eivät kuitenkaan tee tuotantoprosessista helpompaa.

Ylpeys ja prosessi

Olemme leikkaushuoneessa, jossa hiililevyt muotoutuvat.

Tämä on kylmävarastoa lähinnä oleva huone, jossa lakanat säilytetään -18°C:ssa.

Lämpötila on tarpeen hartsin säilyttämiseksi, joka myöhemmin sitoo hiilen yhteen.

Se on tällä hetkellä esikyllästetty arkkien sisällä, mutta korkeammassa lämpötilassa se alkaa kovettua.

Holvissa on kaikki hiililaadut, matalalaatuisesta Toray T300:sta, joka maksaa noin 10 puntaa metriltä, M55J:n k altaisiin, joiden hinta on tuhansia puntaa metriltä.

Pian siihen tulee myös Dassin grafeenikyllästetty hiili.

Leikkaushuoneessa arkit leikataan laserilla erilaisiin muotoihin, jotka asetetaan yhteen muottiin, mikä tapahtuu ladontahuoneessa.

Hallittu ilmasto

’Makashuone on sopeutunut paikka, joten sinun täytyy mennä sisään kahdesta erillisestä ovesta, Brew sanoo.

Täällä teknikot laittavat hiilen muotteihin, jotka itse ovat hiilikuitua.

Se on erittäin epätavallinen lähestymistapa polkupyörille, joka tehdään tavallisesti alumiinimuotilla, ja Abbott väittää, että se parantaa pyörän viimeistelyä.

Hiilimuotti jäähtyy hänen mukaansa samalla nopeudella kuin runko ja vähentää siten halkeamisvaaraa tai sitä, että runko joutuu vasaroimaan muotista.

Kuva
Kuva

Muotit on lämpökäsiteltävä huolellisesti vapaasti seisovalla jälkikovetuksella, mikä tekee niistä olennaisesti lämmönkestävämpiä, jotta vältetään muodonmuutos autoklaavissa.

Korkeasta työstä huolimatta pyörät ovat uusi haaste.

’Emme ole koskaan aiemmin laittaneet pyörää, joten se on tällä hetkellä melko pitkä, sanoo Aaron, komposiittilaminaattori, joka työskentelee Dassin pyörien parissa.

’Mutta mietitään, miten voimme nopeuttaa asioita. Ensimmäinen kuva, jonka teimme, kesti kaksi päivää, mutta se on kaikki hyvin samanlainen kuin monet muut tekemämme osat.’

Uudet haasteet

Antaako grafeeni uusia haasteita sekoittamalla teknikoille uuden muodon ja materiaalin?

Abbott sanoo, että käsittely on lähes identtinen, mutta eroaa vain kuumennuslämpötilojen ja kovetusprosessin erityispiirteistä.

Kun hiili on asetettu muottiin, muotti suljetaan ja asetetaan tyhjiöpussiin, joka pakottaa hiilen paikoilleen.

Sitten tulee autoklaavi – jättiläinen paineuuni, joka lämmittää hiilen ja hartsin ja sitoo ne kovaksi hiilikuiduksi.

Vaellamme pääautoklaaviin, joka näyttää v altavan raketin suihkumoottorilta ja jossa yksi runko on äskettäin lopettanut kiertonsa. Se on alustavasti avattu, mutta sisällä ei ole mitään.

’Ah, tuo kehys on jo mennyt yläkertaan viimeistelyä varten, Brew sanoo nauraen.

Mukautettu asiakas

Vaikka et ole nähnyt varsinaisten kehysten luomista, prosessi näyttää varmasti vaikuttav alta.

Suhteellisen paksu 6 000 punnan hintalappu ei vaikuta ylivoimaiselta, kun ottaa huomioon asiaan liittyvän tekniikan, mutta saatat olla anteeksiantava pohtia, tarvitseeko polkupyörä saman viimeistelyn kuin F1-auto vai haluavatko kuluttajat sivuaskel suuria merkkejä saadakseen jotain enemmän kotimaista.

Abbottilla ei ole tällaisia epäilyksiä.

’Haluan luoda uudet markkinat räätälöidylle luksustuotteelle, hän sanoo, ja se ulottuu itse kehyksen ulkopuolelle.

Kuva
Kuva

’Eikö olisikin hienoa, jos saisit pyörällesi huoltosuunnitelman, joka tarkoittaa, että huollamme sen, vaihdamme ketjut ja kasetin – mitä ja milloin tahansa tarvitaan?

Useimmat asiakkaistamme eivät edes tiedä, että pyörä on poissa, koska olemme käsitelleet heidän PA:nsa.’

Eliittiklubi

Dassin tulevaisuuden visio on olla eliittiseura, joka yhdistää moottoriurheilun ja pyöräilyn.

’Suhteet, joita yritämme luoda, eivät ole ihmisten kanssa, jotka tekevät seuraavaksi suurimman ketjun.

’Suhteet, joita yritämme luoda, ovat Maseratin k altaisten yritysten kanssa, Abbott sanoo.

Hänen visionsa tästä ylellisestä palvelusta sisältää myös pyörän hienommat kohdat, joita voidaan myös muokata laajasti.

’Teemme pääasiassa 3D-tulostettuja komponentteja, mutta se on hiilijauhe, joka on luotu paineen alaisena laserilla jauheen olennaisesti sintraamiseksi epoksilla, hän sanoo.

Kappaleet ovat täysin muokattavissa millimetrin kymmenesosan tarkkuudella. Toistaiseksi se on otettu käyttöön istuinkiristimillä ja välikkeillä, mutta Abbott uskoo, että ohjaustangot ja varret eivät ole kaukana.

‘Voin muokata jokaista yksittäistä osaa, jos haluan. Ne ovat yleensä kevyempiä ja kestävämpiä kuin useimmat tavalliset komponentit.’

Dassividaniya

Ei ole epäilystäkään siitä, että Dassi on murtautunut uudelle tasolle luodessaan muotoillun brittiläisen hiilirungon.

Meidän on kuitenkin kysyttävä, miksi emme lähde mukaan? Sen ihmegrafeenirunko on kaunis asia, mutta sen kaarevuus ja geometria on samanlainen kuin taiwanilaisen katalogitilauksen muunnelma.

Eikö Abbott olisi voinut heittää sääntökirjan sivuun ja suunnitella uudelleen polkupyörän ideaa?

’Kaukoidässä valmistetun pyörän palauttaminen, sen saattaminen toimimaan ja valmistaminen maksaa v altavasti ilman, että tarvitsee huolehtia asioiden muuttamisesta liian radikaalisti, hän sanoo.

’Se on kuin mikä tahansa elämässä – jos muutat perustavanlaatuisesti liian monta asiaa kerralla, niin miten voit taistella, jos on ongelma? Joten muutimme hieman geometriaa, muutimme takatuet – ne ovat syystäkin erilaisia.

Vaihdoimme kuulokkeet, vaihdoimme yläputken kaareen, sitten istuimme taaksepäin ja sanoimme, että nyt on hyvä.

'Korjataan tuo valmistusongelma, niin voimme alkaa virittää tavaraa. Mutta itse asiassa, tarvitseeko sen näyttää niin paljon erilaiselta, jos varsinainen edistys on materiaalitieteessä eikä ilmailutieteessä?’

Innovaatio vai monimutkaisuus?

Se on perusteltu huomio. En oikein osaa päättää, onko Dassi omaksunut tarpeettoman monimutkaisen lähestymistavan luodakseen jotain, joka näyttää melko yleiseltä, vai kulkeeko se tietä tietämättömässä teknologisessa maastossa.

Päädyn ajatukseen, että se voi olla molempia.

Ennen lähtöään Abbott melkein purskahtaa jännityksestä tulevaisuudensuunnitelmistaan.

‘Saamme ensimmäisen kehyksen, joka on täysin instrumentoitu. Ratsastajat voivat tulla sisään ja kirjaimellisesti kirjaamme tiedot heidän sijainnistaan pyörällä ja kaikesta heidän tuottamasta tehosta suhteessa rungossa mitattuun rasitukseen ja rasitukseen.

‘Se saattaa toimia, ehkä ei. Uskon, että tulee. Se on tutkimusta, mutta voimme tehdä sen täällä – se johtuu Rolls-Roycen ja F1:n kanssa tehdystä työstä, koska he ovat tottuneet mittaamaan asioita parantaakseen sitä.

’Pyöräilymaailmassa ei nähdäkseni tapahdu paljoakaan mittauksia.

’Eikö olisi parempi, jos se olisi viritetty yksilöön joko koon tai asettelun näkökulmasta sen sijaan, että se olisi vain aerodynaamisesti muotoiltu?’

Hän vetää hetken henkeään. "Olisin sanonut niin", hän päättää rauhallisesti.

--

Mikä on grafeeni?

Kuva
Kuva

Se on tulevaisuuden hiilikuitu, vain parempi ja jo täällä. tavallaan

Erittäin vahva ja kevyt materiaali, suprajohde, supervoiteluaine, energian varastointijärjestelmä, 3D-tulostinjauhe ja lämpöeriste – grafeeni pystyy tekemään kaiken, paitsi illallisen valmistuksen puolestasi.

Materiaali koostuu yhden atomin paksuisesta hiiliatomien ketjusta, joka on muodostettu kuusikulmaiseksi hilaksi, mikä tekee siitä 100 kertaa terästä vahvemman.

Toistaiseksi se on puhtaasti nanomateriaali, mikä tarkoittaa, että se toimii atomimittakaavassa, ei suurena rakenteena.

Kun Dassi sanoo, että sen runko on grafeenia, on totta sanoa, että runko on hiilikuitua, jossa on vähän grafeenivahvistusta.

Hartsiin lisätyt grafeenipalat on tarkoitettu vahvistamaan ja parantamaan runkoa, ja Dassi väittää, että se vähentää painoa samalla kun lisää iskunkestävyyttä ja jäykkyyttä.

--

Pyörät

Kuva
Kuva

Mitä saat rahoillesi

The Graphene Interceptor on Dassin lippulaivakehys, ja sen hinta on 5 995 puntaa.

Se on luotu Isossa-Britanniassa, sisältää grafeenia, painaa noin 780 g ja sen hiilikuiturakenne voidaan räätälöidä ajajan mukaan.

Geometria asetetaan olemassa olevilla muotteilla, joten sitä on tällä hetkellä saatavana viidessä koossa, 50cm - 58cm.

Seuraavaksi hierarkiassa on tavallinen Interceptor, jonka näimme rakentamisessa, ja se painaa 200 g lisää.

Molemmat valmistetaan tilauksesta ja maalataan tilauksesta.

Suositeltava: