Inside Dassi: brit gyártó grafént használ az Egyesült Királyságban készült keretekben

2024 Szerző: Bryan Jacobson | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 03:00

A karbonkerékpár-építés világa a Távol-Kelet körül forog, de a hampshire-i székhelyű Dassi márkának nagy ambíciói vannak, hogy ezen változtasson

Az oxfordshire-i Banburyben egy ipari területen sétálva várakozás érzete van a levegőben.

Azért vagyunk itt, hogy meglátogassuk a Dassi gyártóüzemét, egy olyan céget, amelynek célja az első tömeggyártású karbonváz elkészítése az Egyesült Királyságban. -nyomtatott karbon kerékpár alkatrészek.

Valahol egy csokoládégyár és egy nehézszerszámgyár között fészkelve nem egyértelmű, hogy a tucatnyi névtelennek tűnő raktár közül melyiket használják e különféle technológiai csodák megvalósítására.

A Dassi gyártásával jelenleg a Brick Kiln Composites foglalkozik, amely cég inkább az F1-es és az űrhajózási alkatrészekkel, mint a kerékpárvázakkal otthonos.

A gyár csak egy része az oxfordshire-i F1-es vállalkozások globális központjának.

Hogyan fordította pontosan a Dassi tulajdonosa, Stuart Abbott űrkorszaki technológiáját a kerékpárgyártás irányába, az a kérdés, amely elhozott minket ma.

Alig vettem észre Dassi márkájú autóját, mielőtt Abbott kiugrik, és izgatottan megosztja elképzelését, miközben a Brick Kiln épülete felé vezet.

Számos egyesült királyságbeli céggel társult kerékpárjai gyártásában, és ez a központi elem.

Egyszerre

Bár láttunk néhány innovatív és lenyűgöző, egyesült királyságbeli székhelyű karbon vázépítőt, a folyamat bonyolultsága gyakran azt jelentette, hogy a gyártás során egy ember dolgozik a helyiségben, aki egyedi kereteket készít.

Dassi ambíciói valamivel nagyobbak – egy nagyszabású egyedi szén-dioxid-projekt, amely hasonló a Parlee-hez és az Alchemyhez az Egyesült Államokban, és valami olyasmi, amit még soha nem csináltak az Egyesült Királyságban.

Ez egy olyan állítás, amelyet úgy éreztünk, látni kell, hogy elhiggyük.

Előre be kellett nyújtanom az útlevelemet, mivel a gyár titkos szén-dioxid-projektekkel foglalkozik, és a látogatókat megfelelően ellenőrizni kell.

Most itt vagyok, kissé visszafogottnak tűnik – egy szabványos vöröstéglás épület egy leírhatatlan ipari parkban. Belül azonban egy teljesen más világ van.

A gépház

Nick Brew, a Brick Kiln Composites gyártási menedzsere végigvezet egy Dassi váz elkészítésének folyamatán, de sajnos nem tud kész terméket mutatni.

„Egy képkocka elkészítése két-három napot vesz igénybe, és ma a folyamat bizonyos részeit rendezzük” – mondja.

A Brick Kiln repülési, F1-es és védelmi projektekkel foglalkozik szén-dioxiddal, így biztonságos helyszín.

Nem sokat fotózhatunk, és ez nem is csoda – úgy néz ki, mint egy laboratórium és az űrállomás keresztezése, és egészen feltűnő, hogy az Abbott képes lesz a nagy horderejű F1-et és az űrállomást megelőzni. repülési projektek.

„Dassi elég nagy része lesz munkánknak” – mondja Brew.

„Csak a fekhelyben valószínűleg négy srác fog biciklizni. Ez azonban egy teljesen más költségkeret.’

Verseny az idővel

Bár a költségek és a díjak magasabbak lehetnek az olyan F1-es csapatok vagy repülőgépgyártó cégek esetében, mint például az űrkutatási vállalatok, ez nagyrészt a rendkívüli időigények következménye.

‘F1 azt akarja, hogy ott és akkor azon a napon, míg egy kicsit több időnk lesz az ilyesmire. Az F1 mindig is agresszív volt.

Azért fizetik az árat, mert azt akarják, hogy azonnal átmenjen az ellenőrzésen és az autóba kerüljön, így emelt díjat fizetnek a prémium alkatrészért.

Bár a Dassi prémium alkatrészt kap, az átfutási idő sokkal hosszabb. Az autóalkatrészek négy-öt napos átfutási ideje helyett a Dassi négy-öt hetes átfutási idővel rendelkezik a legtöbb kerékpáron.’

A folyamat nagyon eltér attól, amit megszoktunk a kerékpárgyártásnál, amelyet a Távol-Keleten általában forró préselési eljárással és belső tüskék segítségével végeznek a váz formálásához.

Itt a Brick Kilnben maguk a formák szénből készülnek, és a kerékpár egy hatalmas autoklávban van kialakítva. Hogyan talált Dassi ide?

Hazafelé

Stuart Abbott 2012-ben alapította a Dassit a brit gyártásra összpontosítva, de egészen a közelmúltig álma kissé elérhetetlen volt.

A Rolls-Royce-nál dolgozó háttérrel és vezetési tanácsadóként Abbott úgy érezte, elérkezett az idő egy új kerékpármárka létrehozására, amelynek székhelye Nagy-Britanniában van, amelyet Nagy-Britanniában gyártanak és Nagy-Britanniában értékesítenek.

„Egyedülálló környezetünk van az Egyesült Királyságban” – mondja. „Iszonyatosan sok repülőgép-iparág van itt, és az F1-es ipar mintegy 70%-a is itt található. Miért kell máshova mennünk, hogy vezető technológiát gyártsunk?’

Kezdetben a kerékpározással foglalkozott, mint a legtöbben, Tajvanon.

„Vettem néhány képkockát a Távol-Keletről, és kettévágtam őket, hogy megértsem, hogyan készültek el az elkészítéséhez. Kiválasztottam egy tetszetős tervet az általam meghatározott különféle követelmények alapján” – mondja Abbott.

„Végeztem néhány változtatást a dizájnban, hogy magunkévá tegyük, és ez lett a Dassi változat.’

A változat megjelenésében hasonlított egy népszerű, nyitott formájú tajvani ajánlathoz, de Abbott azt állítja, hogy az aerodinamika és a szerkezeti teljesítmény javítása érdekében módosította a kialakítást.

De még mindig tajvani volt, és ennek a változatnak a változata, amelyet Dassi az Egyesült Királyságban szeretne elkészíteni.

Csak add hozzá a grafént

Abott, aki kétségbeesetten vágyott arra, hogy kis lépésekből a haladás határos ugrásaiba mozduljon el, Abbott azonban gyorsan kidolgozta azt a tervet, hogy saját dizájnját egy űrkorszaki adalékanyaggal – a grafén nevű csodaanyaggal – javítsa.

„Megmutatok valamit, ami ezzel készült” – mondja Abbott, mielőtt hátranyúlna a háta mögé, és elővesz egy lenyűgöző szénszálas gitárt.

„A múlt héten átmentünk ezen a parkolóban – szó szerint egyenesen átmentünk rajta egy Range Roverrel, olyan kemény.” Egy karc sincs rajta.

Ez nem azt jelenti, hogy Dassi kerékpárjai teljes egészében grafénből készülnek.

„Nagyon nehéz egyetlen atomvastagságú graféndarabot is anyaggá szőni. A szövés jelenleg körülbelül ekkora – mondja, és ujjaival négyzetcentimétert alkot.

„Tehát bárki, aki grafént használ bármihez, más anyaggal együtt csinálja.’

A Dassi keretei grafént adnak a gyantához, amelyet a szénszálak megkötésére használnak.

Összesen a grafén a teljes keret kevesebb mint 1%-át teszi ki.

Könnyű, de erős

A következménye, állítja Abbott, jelentős. „Arra számítunk, hogy egy 800 g-os keret 350-400 g-ra csökken, csak azért, mert a szilárdsági tulajdonságok nem szerepelnek a táblázatokban.”

A grafén keret megvalósulása előtt Abbott becslései kissé nagyra becsülték.

A végső váz tömege 750 g, de még mindig érvényes az igény, hogy a legkönnyebb aero váz a piacon.

Ez a súlypont önmagában nem ad el egy 5 995 GBP-os keretet, és Abbott gyorsan líraivá teszi a grafén egyéb tulajdonságait.

„Mivel kémiailag megváltoztatta a grafént és az epoxit, ez 75%-kal javítja a széteséssel szembeni ellenállást” – mondja Abbott.

'Csak ott keletkeznek repedések, ahol puha anyag van. Tegyük fel, hogy egy T300-ast [szénszálas típus] használt, hogy pénzt takarítson meg, és egy kiváló minőségű Toray T800-as szálhoz ütközött egy illesztésnél. Mint minden, ami keményen kezd dolgozni, ez is töredezni vagy törni kezd valamilyen módon.

„Nincs igazi módja ennek megállítására, hacsak nem az egész kerékpárt ugyanabból az anyagból készíti, mint mi, vagy ha valami grafént használ, ami megakadályozza a repedéseket.

„Tehát nem csak az erőnövekedésről és a fogyásról van szó, hanem néhány alapvető kémiáról is, amelyek segítik a kerékpár élettartamát.”

Találkoztam olyan mérnökökkel, akik azt sugallják, hogy a csúcskategóriás keretekhez különböző szénszálak keveréke szükséges, és valószínűleg vitatnák azt a javaslatot, hogy a többféle széntartalmú vázak repedésre vannak ítélve, de Abbott egyértelműen nagyon bízik az eljárása felsőbbrendűségében.

Abbott egyformán büszke Dassi gyártásának saját termesztésű elemére – még a szenet és a grafént is brit földön keveri össze egy walesi cég.

A gyártási folyamatot azonban nem könnyíti meg a grafén csodálatos tulajdonságai.

Büszkeség és folyamat

A vágószobában vagyunk, ahol a szénlapok formát öltenek.

Ez a legközelebbi helyiség a hűtőkamrához, ahol a lapokat -18°C-on tárolják.

A hőmérséklet szükséges a gyanta megőrzéséhez, amely később össze fogja kötni a szenet.

Jelenleg előre impregnálva van a lapokban, de minden magasabb hőmérsékleten elkezd megkötni.

A páncélszekrény minden típusú karbont tartalmaz, az alacsony minőségű, méterenként körülbelül 10 fontba kerülő Toray T300-tól az M55J-ig, amely méterenként több ezer fontra rúg.

Hamarosan itt lesz a Dassi grafénnel impregnált széne is.

A vágóhelyiségben a lapokat lézerrel vágják különböző formákra, amelyeket a formába helyeznek, ami lent a terelőhelyiségben történik.

Szabályozott klíma

„A pihenőhely akklimatizált hely, így két külön ajtón kell bemenni” – mondja Brew.

Itt a technikusok öntőformákba helyezik a szenet, amelyek maguk is szénszálak.

Ez egy rendkívül szokatlan megközelítés a kerékpárokhoz, általában alumínium formákkal készül, és az Abbott azt állítja, hogy javítja a kerékpár felületét.

A szénforma, azt mondja, ugyanolyan sebességgel hűl le, mint a keret, így csökken annak a veszélye, hogy megreped, vagy ki kell kalapálni a keretet a formából.

A formákat gondosan hőkezelni kell szabadon álló utókezeléssel, ami lényegében hőtűrőbbé teszi őket, hogy elkerüljük az autoklávban bekövetkező deformációt.

A magas szintű munka ellenére a kerékpárok új kihívást jelentenek.

„Soha nem tettünk le még biciklit, ezért jelenleg eléggé elhúzódik” – mondja Aaron, egy kompozit lamináló, aki Dassi motorjain fog dolgozni.

„De majd kitaláljuk, hogyan tehetjük gyorsabbá a dolgokat. Az első képkockánk két napig tartott, de nagyon hasonlít sok más részhez, amit csinálunk.’

Új kihívások

A grafén új kihívások elé állítja a technikusok számára új formát és anyagot?

Abbott szerint a kezelés közel azonos, csak a melegítési hőmérséklet és a kikeményedési folyamat sajátosságaiban tér el.

Miután a szenet a formába helyezték, a formát lezárják, és egy vákuumzacskóba helyezik, amely a szenet a helyére kényszeríti.

Ezután jön az autokláv – egy óriási, túlnyomásos sütő, amely felmelegíti a szenet és a gyantát, és kemény szénszálakká köti össze őket.

Elkalandozunk a fő autoklávhoz, amely úgy néz ki, mint egy hatalmas rakéta sugárhajtóműve, és ahol az egyik keret nemrég fejezte be ciklusát. Körülbelül ki van nyitva, de semmi nincs benne.

„Ah, ez a keret már felment az emeletre, hogy elkészüljön” – mondja Brew kuncogva.

Az egyéni ügyfél

Annak ellenére, hogy nem voltunk tanúi egyetlen képkocka létrehozásának sem, a folyamat mindenképpen lenyűgözőnek tűnik.

A viszonylag vaskos, 6 000 GBP-os ár nem tűnik túlzásnak, ha figyelembe vesszük az érintett technológiát, de bocsánatot kérhet, ha azon töprenghet, vajon egy kerékpárnak ugyanolyan festést kell-e végeznie, mint egy F1-es autónak, vagy a fogyasztók ezt megteszik. lépj félre a nagy márkáktól valami otthonibb termékért.

Abbottnak nincsenek ilyen kétségei.

„Új piacot szeretnék létrehozni egy egyedi luxusterméknek” – mondja, és ez túlmutat magán a kereten.

„Nem lenne nagyszerű, ha kapna egy szerviztervet a kerékpárjához, ami azt jelenti, hogy mi szervizeljük, kicseréljük a láncokat és a kazettát – bármit és bármikor, amikor szükség van rá?

A legtöbb ügyfelünk nem is fogja tudni, hogy a bicikli elment, mert foglalkoztunk a PA-jaival.’

Elitklub

Dassi számára a jövő víziója arról szól, hogy egy elit klub legyen, amely összeköti a motorsportot és a kerékpározást.

„A kapcsolatok, amelyeket megpróbálunk kialakítani, nem azokkal az emberekkel valók, akik a következő legnagyobb láncot alkotják.

„A kapcsolatokat olyan cégekkel próbáljuk kialakítani, mint a Maserati” – mondja Abbott.

Erről a luxusszolgáltatásról alkotott elképzelése a kerékpár finomabb pontjait is magában foglalja, amelyek széleskörű testreszabással is büszkélkedhetnek.

„Lényegében 3D-nyomtatott alkatrészeket készítünk, de ez egy szénpor, amelyet nyomás alatt hoznak létre lézerrel, hogy lényegében epoxigyantával szintereljék a port” – mondja.

A darabok egytizedmilliméteres pontossággal teljesen testreszabhatók lesznek. Egyelőre ülésbilincsekkel és távtartókkal alkalmazták, de Abbott úgy véli, hogy a kormány és a szárak nincsenek messze.

„Ha akarom, minden egyes részt személyre szabhatok. Általában könnyebbek és tartósabbak, mint a legtöbb normál alkatrész.’

Dassividaniya

Kétségtelen, hogy Dassi új utat tört meg egy öntött brit karbonváz létrehozásában.

Meg kell kérdeznünk, miért nem megy az egész disznó? Csodálatos grafén kerete gyönyörű, de hasonló ívekkel és geometriával büszkélkedhet, mint egy tajvani katalógusrendelés változata.

Abbott nem dobhatta volna félre a szabálykönyvet, és újratervezte volna a kerékpár ötletét?

„Óriási költséggel jár egy Távol-Keleten gyártott kerékpár visszahozása, működőképessé tétele és legyártása anélkül, hogy attól kellene tartania, hogy túlságosan radikálisan megváltozik” – mondja.

„Ez olyan, mint bármi az életben – ha alapvetően túl sok dolgot változtatsz meg egyszerre, akkor hogyan harcolsz, ha baj van? Tehát kissé megváltoztattuk a geometriát, megváltoztattuk a hátsó támasztékokat – valamiért különböznek.

Cseréltük a headsetet, kicseréltük a felső cső ívét, majd hátradőltünk, és azt mondtuk, egyelőre rendben van.

'Megoldjuk ezt a gyártási problémát, aztán elkezdhetjük a dolgok hangolását. De valójában ennyire másképp kell kinéznie, ha a tényleges fejlődés az anyagtudományban van, nem az aerotudományban?’

Innováció vagy bonyodalom?

Ez egy tisztességes szempont. Nem tudom teljesen eldönteni, hogy Dassi szükségtelenül összetett megközelítést alkalmazott-e valami meglehetősen általánosnak tűnő valami létrehozásához, vagy ez egy ismeretlen technológiai terepen halad.

Azon a gondolaton vagyok, hogy mindkettő lehet.

Abbott távozása előtt majdnem kitör az izgalomtól a jövőre vonatkozó tervei miatt.

„Megkapjuk az első képkockát, amely teljesen fel van szerelve. A versenyzők bemehetnek, és a szó szoros értelmében naplózzuk a kerékpáron elfogl alt pozíciójuk adatait, valamint az általuk termelt összes teljesítményt a vázban mért feszültséghez és igénybevételhez viszonyítva.

„Lehet, hogy működik, de lehet, hogy nem. Hiszem, hogy lesz. Kutatásról van szó, de itt megtehetjük – ez a Rolls-Royce-nál és az F1-nél végzett munka eredménye, mert hozzá vannak szokva, hogy mérik a dolgokat, hogy javítsák.

„Amennyire én látom, nem sok mérés folyik a kerékpáros világban.

„Nem lenne jobb, ha akár méret, akár elrendezés szempontjából az egyénre hangolnák, ahelyett, hogy csak aerodinamikailag formálnák?’

Van egy pillanatra, hogy levegőhöz jusson. – Mondtam volna – fejezi be nyugodtan.

Mi az a grafén?

Ez a jövő szénszála, csak jobb, és már itt van. Valahogy

Nagyon erős és könnyű anyag, szupravezető, szuperkenőanyag, energiatároló rendszer, 3D nyomtatópor és hőszigetelő – a grafén mindenre képes, azon kívül, hogy megfőzi helyetted a vacsorát.

Az anyag egy atom vastagságú szénatomláncot tartalmaz, amely hatszögletű rácsmá alakult, így százszor erősebb, mint az acél.

Egyelőre tisztán nanoanyag, ami azt jelenti, hogy atomi léptékben működik, nem pedig nagy szerkezetként.

Amikor Dassi azt mondja, hogy a kerete grafén, igazabb, ha azt mondjuk, hogy a keret szénszálas, kis fokú grafén erősítéssel.

A gyantához hozzáadott graféndarabok célja, hogy megerősítsék és javítsák a keretet, és Dassi azt állítja, hogy csökkenti a súlyt, miközben növeli az ütési szilárdságot és a merevséget.