BMW se nezapomněla pochlubit oceněním JEC za svou inovaci ve výrobě karbonových dílů. A získalo ho poprávu. Způsobí jeho nová technologie revoluci ve stavbě motocyklových šasi?

JEC Group je organizace, která od roku 1996 sdružuje specialisty z oblasti výroby kompozitních materiálů. BMW v roce 2017 představila inovovaný rám motocyklu HP4 Race, který je zesílený plastovými dílci. Pro rok 2018 postup obrátilo. Výrobky jsou plastové, vyztužené karbonovými vlákny. Zásadní inovací je to, že pro jeho výrobu vytvořilo BMW postup, který by se dal nazvat masovým. Tento postup v sobě sdružuje kvalitativní hlediska, časovou náročnost a nákladové ceny, které se dohromady blíží ke zlomu, kdy by se dal použít jako kvalitativně lepší náhrada klasických rámů, s konkurenceschopnou cenou.

Karbonový rám pro BMW HP4

Celý problém výroby karbonových dílů je ten, že se tyto díly pečou ve formě, která se nesnadno automatizovaně plní jednotlivými komponenty (kompozity) pro jejich spečení. Proto jsou obvykle karbonové díly a třeba i motocyklové helmy vyráběny ručně. Ruční výroba poté zdražuje cenu celého výrobku. Aby karbonový díl snášel silné namáhání, je proto vyroben z tkaniny, která je spletena z jednotlivých vláken. Takováto tkanina se poté chová jako síť, která snáší ohyb mnohem lépe než výrobek bez dané nosné struktury. Na odvrácené straně je systém vstřikování plastů, které se provádí na vstřikovacích strojích ve formách, které jsou i vícenásobné, takže třeba při jednom zdvihu stroje je tento schopen vyrobit třeba 4 skořepiny helmy najednou. Každých 30 vteřin.

Nová CFRP plastová kyvná vidlice pro závodní BMW HP4

Od rok 2012 je v Německu státem podporována skupina MAI Carbon. Tu založila firma Carbon Composites a od Německého ministerstva průmyslu dostala dotaci ve výši 40 milionů € na vývoj Carbon Fibre Reinforced Plastics (CFRP) - karbonovými vlákdy zesíleného plastu. BMW je jednou z patnácti firem, které jsou součástí MAI Carbon a tato spolupráce přináší pozitivní výsledky. Výsledkem je postup, který BMW implementovalo do vývoje vstřikovací formy umožňující vstřikovat polyethylamin společně s krátkými karbonovými vlákny, která se vlivem (prozatím utajených fyzikálních postupů) uvnitř roztaveného plastu seskupí do struktury, která významně zesílí a vyztuží výsledný výrobek.

Výsledkem je kyvná vidlice, která vypadá jako plastová, má ovšem pevnost karbonu a houževnatost plastu. Hmotnost poloviční než hliníková (5,2 kg) a cenu nižší, než stojí hliníková kyvná vidlice. BMW tvrdí, že tato kyvná vidlice vyjde nákladově na cenu 25€. Z toho tvoří cca 75% cena samotného materiálu a cena výroby a odpisů celé technologie tvoří nějakých 25% ceny. Vedle výborných mechanických vlastností a ceny je ovšem největším bonusem, že se tato kyvná vidlice dá masově vyrábět vstřikováním na vstřikovacím lisu.

 

POSLEDNÍ SOUVISEJÍCÍ NOVINKY

BMW říká, že do CFRP dílu může na přání zastříknout další komponenty. Pro příklad - uvnitř vidlice může vést kanálek pro vedení brzdové kapaliny, nebo kabeláž k ABS čidlu. Nebo může zastříknout společně s CFRP plastem další, jiný druh plastu, jako to můžeme vidět například na zubních kartáčcích, které jsou tvořeny dvěma druhy plastu. Kyvná vidlice je jen začátek. BMW již připravuje formu na celý CFRP karbonový rám a na CFRP karbonová kola. S vyšším objemem výroby se navíc očekává snížení variabilních nákladů, takže je možné, že se časem budeme setkávat s CFRP díly na každém kroku.