Inside Dassi: יצרן בריטי המשתמש בגרפן במסגרות מתוצרת בריטניה

תוכן עניינים:

Inside Dassi: יצרן בריטי המשתמש בגרפן במסגרות מתוצרת בריטניה
Inside Dassi: יצרן בריטי המשתמש בגרפן במסגרות מתוצרת בריטניה

וִידֵאוֹ: Inside Dassi: יצרן בריטי המשתמש בגרפן במסגרות מתוצרת בריטניה

וִידֵאוֹ: Inside Dassi: יצרן בריטי המשתמש בגרפן במסגרות מתוצרת בריטניה
וִידֵאוֹ: כיצד לדלל בנזין עם שמן, תערובת דלק עבור המנסרים גוזם מינרלי או סינתטי 2024, מרץ
Anonim

עולם בניית אופני הפחמן סובב סביב המזרח הרחוק, אבל למותג Dassi המבוסס על המפשייר יש שאיפות גדולות לשנות את זה

בהליכה באחוזה תעשייתית בבנברי, אוקספורדשייר, יש תחושה של ציפייה באוויר.

אנחנו כאן כדי לבקר במתקן הייצור של Dassi, חברה שמטרתה לייצר את מסגרת הפחמן לייצור המוני הראשון בבריטניה, המסגרת הראשונה שמשתמשת בחומר חזק פי 300 מפחמן והתלת-ממדית הראשונה -רכיבי אופני קרבון מודפסים.

שוכן איפשהו בין מפעל שוקולד למפעל כלי עבודה כבדים, לא ברור באיזה אחד מתריסר המחסנים בעלי המראה האנונימי נעשה שימוש כדי להשיג את הפלאים הטכנולוגיים השונים הללו.

הייצור של דאסי מטופל כרגע על ידי Brick Kiln Composites, חברה ביתית יותר עם רכיבי F1 וחלל מאשר שלדות אופניים.

המפעל הוא רק חלק אחד מהמרכז העולמי של עסקי F1 באוקספורדשייר.

איך בדיוק פנה הבעלים של דאסי, סטיוארט אבוט, את הטכנולוגיה של עידן החלל שלו לעסק של בניית אופניים היא השאלה שהביאה אותנו לכאן היום.

תמונה
תמונה

בקושי הבחנתי במכונית שלו ממותגת דאסי לפני שאבוט מזנק החוצה ומשתף בהתרגשות את חזונו כשהוא מוביל אותי לעבר הבניין של בריק קילן.

הוא שיתף פעולה עם מספר רב של חברות בבריטניה כדי לייצר את האופניים שלו, וזהו החלק המרכזי.

אחד בכל פעם

למרות שראינו כמה בוני מסגרות פחמן חדשניים ומרשימים מבוססי בריטניה, המורכבות של התהליך גרמה לעתים קרובות לכך שהייצור כרוך באיש אחד בחדר שעושה מסגרות בהזמנה אישית.

השאיפה של דאסי קצת יותר גדולה - פרויקט פחמן בקנה מידה גדול דומה ל-Parlee ואלכימיה בארה ב, ומשהו שמעולם לא נעשה בבריטניה.

זו טענה שהרגשנו שצריך לראות כדי להאמין.

נאלצתי להגיש את הדרכון שלי מראש מכיוון שהמפעל עוסק בפרויקטי פחמן חשאיים והמבקרים צריכים לעבור בדיקה מתאימה.

Now I'm here זה נראה מעט מאופק - בניין סטנדרטי מלבנים אדומות בפארק תעשייתי חסר תיאור. אבל בפנים יש עולם אחר לגמרי.

חדר המכונות

ניק ברו, מנהל הפקה ב-Brick Kiln Composites, מדבר על תהליך בניית מסגרת של Dassi, אך לצערי הוא לא יוכל להראות לי מוצר מוגמר.

'הכנת מסגרת לוקחת יומיים או שלושה, והיום נערוך חלקים מסוימים של התהליך', הוא אומר.

Brick Kiln עוסק בפרויקטים של תעופה וחלל, F1 והגנה בפחמן, מה שהופך אותו לאתר מאובטח.

תמונה
תמונה

אסור לנו לצלם הרבה וזה לא פלא - זה נראה כמו הכלאה בין מעבדה לתחנת חלל, וזה די בולט שאבוט יוכל לפקד על המשאבים שלה לפני F1 ו פרויקטים בתחום התעופה והחלל.

'דסי הולך להיות חלק די גדול ממה שאנחנו עושים', אומר Brew.

'בחדר הנחת סביר להניח שבסופו של דבר יהיו לנו ארבעה בחורים שעובדים על אופניים. אבל זה תקציב שונה לגמרי.'

מירוץ נגד הזמן

למרות שהעלויות והעמלות עשויות להיות גבוהות יותר עבור קבוצות F1 או חברות תעופה וחלל, זה בעיקר כתוצאה מדרישות הזמן הקיצוניות.

'F1 רוצה את זה שם ואז באותו היום, בעוד שיש לנו קצת יותר זמן עם דברים מהסוג הזה. F1 תמיד היה אגרסיבי.

המחיר שהם משלמים עבורו נובע מכך שהם רוצים שהוא יעבור ישר דרך הבדיקה ויעבור לרכב ולכן הם משלמים תעריף פרימיום עבור חלק פרימיום.

למרות ש-Dassi מקבל חלק פרימיום, זמן ההובלה ארוך בהרבה. במקום זמן אספקה של ארבעה עד חמישה ימים על חלקי רכב, לדאסי יש זמן אספקה של ארבעה עד חמישה שבועות ברוב האופניים.'

התהליך שונה מאוד ממה שהורגלנו אליו בבניית אופניים, הנעשה בדרך כלל במזרח הרחוק תוך שימוש בתהליך יציקת כבישה חמה ומדים פנימיים לעיצוב המסגרת.

כאן בריק קילן, התבניות עצמן הן פחמן, והאופניים נוצרים בתוך אוטוקלאב ענק. איך דאסי מצא את דרכו לכאן?

לכיוון הביתה

סטוארט אבוט הקים את Dassi ב-2012 עם התמקדות בייצור בריטי, אבל עד לאחרונה החלום שלו היה קצת מחוץ להישג יד.

עם רקע שעבד עבור רולס רויס, ולאחר שעשה תפקיד כיועץ ניהולי, אבוט הרגיש שהגיע הזמן ליצור מותג אופניים חדש, שבסיסו בבריטניה, מיוצר בבריטניה ונמכר בבריטניה.

'יש לנו סביבה ייחודית בבריטניה,' הוא אומר. יש לנו כאן הרבה מאוד תעשיות תעופה וחלל, וכ-70% מתעשיית ה-F1 מבוססת גם כאן. למה לעזאזל אנחנו צריכים ללכת למקום אחר כדי לייצר טכנולוגיה מובילה?'

תמונה
תמונה

ההתעסקויות הראשוניות שלו ברכיבה על אופניים היו מבוססות, כמו רובן, בטייוואן.

'קיבלתי מספר פריימים מהמזרח הרחוק וחתכתי אותם לשניים כדי להבין איך הם עשו אותם. בחרתי עיצוב אחד שאהבתי על סמך דרישות שונות שהצבתי , אומר אבוט.

'ערכתי כמה שינויים בעיצוב כדי להפוך אותו לשלנו, וזה הפך לגרסה של דאסי.'

הגרסה הייתה דומה במראה להצעת תבנית פתוחה טאיוואנית פופולרית, אבל אבוט טוען שהוא שיפר את העיצוב כדי לשפר את האווירודינמיקה והביצועים המבניים.

עם זאת, זה עדיין היה טייוואני, וזו הגרסה של הגרסה הזו שדסי מקווה ליצור בבריטניה.

רק הוסף גרפן

עם זאת,נואש לעבור מצעדים קטנים לקפיצות עצומות של התקדמות, אבוט רקם במהירות תוכניות לשפר את העיצוב שלו עם תוסף של עידן החלל - חומר הנס שנקרא גרפן.

'אני אראה לך משהו שנעשה איתו', אומר אבוט לפני שהוא שולח יד אחורה ושולף גיטרה מהממת מסיבי פחמן.

'נסענו על זה בשבוע שעבר בחניון - ממש נסענו ישר מעליו בריינג' רובר, זה כל כך קשה.' אין עליו שריטה.

זה לא אומר שהאופניים של דאסי עשויים לחלוטין מגרפן.

'קשה מאוד לקחת חתיכה אחת של גרפן בעובי אטום ולארוג אותה לחומר. הארגים הם בערך כל כך גדולים כרגע,' הוא אומר, ויוצר אינץ' מרובע עם האצבעות שלו.

'אז כל מי שמשתמש בגרפן כדי ליצור משהו, עושה זאת בשילוב עם חומר אחר.'

המסגרות של דאסי מוסיפות גרפן לשרף המשמש לחיבור סיבי הפחמן.

בסך הכל הגרפן מהווה פחות מ-1% מהמסגרת הכוללת.

קל אבל חזק

התוצאה, טוען אבוט, היא משמעותית. 'אנו מצפים שמסגרת של 800 גרם תרד ל-350-400 גרם, רק בגלל שמאפייני החוזק אינם מהתרשימים.'

לפני שמסגרת הגרפן הגיעה למימוש, ההערכות של אבוט נראות קצת מפוארות.

המסגרת הסופית היא 750 גרם, אך עדיין יש לה טענה תקפה להיות המסגרת האווירית הקלה ביותר בשוק.

נקודת המשקל הזו לא תמכור מסגרת של 5,995 ליש ט בפני עצמה, ואבוט ממהר לשיר בשעווה לגבי התכונות האחרות של גרפן.

תמונה
תמונה

'מכיוון ששינית כימית את הגרפן והאפוקסי, זה ישפר את העמידות להתפרקות ב-75%', אומר אבוט.

'סדקים נוצרים רק כאשר יש לך חומר רך. נניח שהשתמשת ב-T300 [סוג של סיבי פחמן] כדי לחסוך כסף, ונתקלת בסיבי Toray T800 בדרגה גבוהה במשותף. כמו כל דבר שמתחיל לעבוד קשה, הוא מתחיל להישבר או להישבר בצורה כלשהי.

'אין לך דרך אמיתית לעצור את זה אלא אם כן אתה מייצר את כל האופניים מאותו חומר, כמונו, או שאתה משתמש במשהו כמו גרפן המעכב סדקים.

'אז זה לא קשור רק לעליות כוח וירידה במשקל, אלא גם בכימיה בסיסית שעוזרת לאופניים להחזיק מעמד זמן רב יותר.'

פגשתי מהנדסים שיציעו שמסגרות יוקרתיות דורשות שילוב של סיבי פחמן שונים, והם כנראה יתייחסו להצעה שמסגרות עם דרגות פחמן מרובות נידונות להיסדק, אבל אבוט מציב בבירור הרבה אמון בעליונות התהליך שלו.

Abbot מתגאה באותה מידה במרכיב הביתי של הייצור של דאסי - אפילו הפחמן והגרפן מעורבבים על אדמת בריטניה על ידי חברה בוויילס.

תהליך הייצור לא נעשה קל יותר בגלל התכונות המופלאות של הגרפן.

גאווה ותהליך

אנחנו בחדר החיתוך, שבו יריעות הפחמן מקבלים צורה.

זהו החדר הקרוב ביותר לכספת האחסון בו מאוחסנים הסדינים ב-18°C.

הטמפרטורה נחוצה כדי לשמר את השרף, שיקשר את הפחמן מאוחר יותר.

זה כרגע יושב ספוג מראש בסדינים, אבל בכל טמפרטורה גבוהה יותר הוא יתחיל להתייצב.

הכספת מכילה את כל דרגות הפחמן, מ-Toray T300 בדרגה נמוכה בעלות של כ-10 פאונד למטר, ועד ל-M55J, שמגיע לאלפי פאונד למטר.

בקרוב הוא יכיל גם את הפחמן הספוג בגרפן של דאסי.

פעם בחדר החיתוך היריעות נחתכות בלייזר לצורות השונות שיוצבו יחד בתבנית, מה שקורה למטה בחדר ההנחתה.

אקלים נשלט

'מתקן השכבה הוא מקום מאוקלם אז אתה צריך להיכנס דרך שתי דלתות נפרדות', אומר Brew.

כאן, טכנאים מניחים את הפחמן לתוך תבניות, שהן בעצמן סיבי פחמן.

זו גישה מאוד יוצאת דופן עבור אופניים, כזו שנעשתה בדרך כלל עם תבניות אלומיניום, ואבוט טוען שהיא משפרת את הגימור של האופניים.

תבנית הפחמן, הוא אומר, תתקרר באותו קצב כמו המסגרת וכך תפחית את הסיכון להיסדק או צורך להכות את המסגרת מהתבנית.

תמונה
תמונה

יש לטפל בתבניות בקפידה בחום על ידי ריפוי עצמאי, מה שהופך אותן לסבילות יותר לחום, כדי למנוע דפורמציה בחיטוי.

למרות רמת העבודה הגבוהה כאן, האופניים אכן מהווים אתגר חדש.

'מעולם לא הנחתנו אופניים לפני כן, אז זה די ארוך כרגע', אומר אהרון, למינטור מרוכב שיעבוד על האופניים של דאסי.

'אבל אנחנו נחשוב איך לעשות דברים מהירים יותר. הפריים הראשון שעשינו ארך יומיים, אבל הכל מאוד דומה להרבה חלקים אחרים שאנחנו עושים.'

אתגרים חדשים

האם גרפן יציג אתגרים חדשים, ערבוב צורה וחומר חדש לטכנאים?

Abbot אומר שהטיפול כמעט זהה, שונה רק בפרטים הספציפיים של טמפרטורות החימום ותהליך הריפוי.

לאחר שהפחמן הונח לתוך התבנית, התבנית נאטמת ומכניסה לשקית ואקום שתאלץ את הפחמן למקומו.

ואז מגיע החיטוי - תנור בלחץ ענק, שיחמם את הפחמן והשרף, ויקשר אותם לסיבי פחמן קשיחים.

אנחנו משוטטים אל החיטוי הראשי, שנראה כמו מנוע סילון של רקטה ענקית ושם סיים פריים אחד לאחרונה את מחזורו. הוא נפתח בהיסוס, אבל שום דבר לא נמצא בפנים.

'אה, המסגרת הזו כבר עלתה למעלה כדי לסיים,' אומר ברו בצחקוק.

הלקוח המותאם אישית

למרות שלא ראיתי את היצירה של מסגרות ממשיות, התהליך בהחלט נראה מרשים.

תג המחיר הכבד יחסית של 6,000 ליש ט לא נראה מוגזם כשחושבים על הטכנולוגיה המעורבת, אבל אולי יתרצו לך לתהות אם אופניים צריכים את אותו גימור כמו מכונית F1, או אם הצרכנים ירצו. עזוב את המותגים הגדולים למשהו ביתי יותר.

Abbott לא מעורר ספקות כאלה.

'אני רוצה ליצור שוק חדש למוצר יוקרתי בהתאמה אישית,' הוא אומר, וזה משתרע מעבר למסגרת עצמה.

תמונה
תמונה

'האם לא יהיה נהדר אם תוכל לקבל תוכנית שירות לאופניים שלך שמשמעותה היא שנעשה להם שירות, נחליף שרשראות וקסטות - מה שלא יהיה ומתי שצריך?

רוב הלקוחות שלנו אפילו לא יידעו שהאופניים נעלמו כי התמודדנו עם הרשות שלהם.'

מועדון עלית

עבור דאסי, חזון העתיד הוא להיות מועדון עילית שמקשר בין ספורט מוטורי ורכיבה על אופניים.

‘היחסים שאנחנו מנסים ליצור הם לא עם האנשים שהולכים ליצור את מערכת הרשתות הגדולה הבאה.

'היחסים שאנחנו מנסים ליצור הם עם חברות כמו מזראטי', אומר אבוט.

החזון שלו לגבי שירות יוקרתי זה כולל גם את הנקודות העדינות של האופניים, אשר יתהדרו גם בהתאמה אישית נרחבת.

'אנחנו בעצם מייצרים רכיבים מודפסים בתלת-ממד, אבל זו אבקת פחמן שנוצרת תחת לחץ באמצעות לייזר כדי לסנן את האבקה עם אפוקסי,' הוא אומר.

החלקים יהיו ניתנים להתאמה אישית של עד עשירית המילימטר. לעת עתה זה מיושם בפועל עם מהדקי מושבים ומרווחים, אבל אבוט מאמין שהכידון והגבעולים אינם רחוקים.

'אני יכול להתאים אישית כל חלק אם אני רוצה. הם בדרך כלל יהיו קלים ועמידים יותר מרוב הרכיבים הרגילים.'

Dassividaniya

אין ספק שדסי פרץ דרך ביצירת מסגרת פחמן בריטית יצוקה.

אנחנו חייבים לשאול, אבל למה לא ללכת עם כל החזיר? מסגרת הגרפן הנס שלו היא דבר של יופי, אבל מתהדרת בקימורים ובגיאומטריה דומים לגרסה של סדר קטלוג טייוואני.

האם אבוט לא יכול היה לזרוק את ספר החוקים הצידה ולעצב מחדש את עצם הרעיון של אופניים?

'יש עלות עצומה בהחזרת אופניים שיוצרו במזרח הרחוק, לגרום להם לעבוד וייצורם מבלי לדאוג לשנות דברים באופן קיצוני מדי , הוא אומר.

'זה כמו כל דבר בחיים - אם אתה משנה מהיסוד יותר מדי דברים במכה אחת אז איך אתה לוחץ באש אם יש בעיה? אז שינינו מעט את הגיאומטריה, שינינו את התומכים האחוריים - הם שונים מסיבה כלשהי.

החלפנו את האוזניות, שינינו את הקשת של הצינור העליון ואז התיישבנו ואמרנו, לעת עתה, זה בסדר.

'בואו נפצח את בעיית הייצור הזו, ואז נוכל להתחיל לכוונן דברים. אבל בעצם, האם זה צריך להיראות כל כך שונה אם ההתקדמות בפועל היא במדע החומר ולא במדע האווירי?'

חדשנות או סיבוך?

זו נקודה הוגנת. אני לא ממש יכול להחליט אם דאסי נקט בגישה מורכבת שלא לצורך ליצור משהו שנראה גנרי למדי, או שהוא פורץ שביל על פני שטח טכנולוגי לא ידוע.

אני מסתפק ברעיון שזה יכול להיות גם וגם.

לפני העזיבה, אבוט כמעט מתפוצץ מהתרגשות מהתוכניות שלו לעתיד.

'נקבל את הפריים הראשון שמאוגן לחלוטין. הרוכבים יוכלו להיכנס, ופשוטו כמשמעו, נרשום את נתוני המיקום שלהם על האופניים ואת כל הכוח שהם מייצרים ביחס למתח והמתח שנמדדים במסגרת.

‘זה יכול לעבוד, אולי לא. אני מאמין שזה יקרה. זה מחקר, אבל אנחנו יכולים לעשות את זה כאן - זה על רקע העבודה שנעשתה עם רולס רויס ו-F1, כי הם רגילים למדוד דברים כדי לשפר אותם.

'אין הרבה מדידות מתרחשות בעולם הרכיבה על אופניים, עד כמה שאני יכול לראות.

‘האם לא יהיה טוב יותר אם הוא היה מכוון לאדם מנקודת מבט של גודל או אופציה במקום להיות רק בצורת אווירודינמית?’

לוקח לו רגע להסדיר את נשימתו. 'הייתי אומר את זה', הוא מסכם בשלווה.

--

מה זה גרפן?

תמונה
תמונה

זה סיבי הפחמן של העתיד, רק טוב יותר וכבר כאן. סוג של

חומר חזק וקל במיוחד, מוליך-על, חומר סיכה, מערכת אחסון אנרגיה, אבקת מדפסת תלת-ממד ומבודד תרמי - גרפן יכול לעשות הכל, רק מלבשל את ארוחת הערב עבורך.

החומר מורכב משרשרת אחת בעובי אטום של אטומי פחמן שנוצרו לסריג משושה, מה שהופך אותו לחזק פי 100 מפלדה.

עדיין זה אך ורק ננו-חומר, כלומר הוא פועל בקנה מידה אטומי, לא כמבנה גדול.

כשדסי אומר שהמסגרת שלו היא גרפן, נכון יותר לומר שהמסגרת היא סיבי פחמן, עם מידה קטנה של חיזוק מגרפן.

שברי הגרפן, שנוספו לשרף, נועדו לחזק ולשפר את המסגרת, ודאסי טוען שהוא מפחית משקל תוך הגדלת חוזק הפגיעה כמו גם קשיחות.

--

האופניים

תמונה
תמונה

מה שאתה מקבל תמורת הכסף שלך

The Graphene Interceptor הוא מסגרת הדגל של דאסי, ומגיע ב-5, 995 פאונד.

הוא נוצר בבריטניה, מכיל גרפן, שוקל בסביבות 780 גרם וניתן להתאים את פריסת סיבי הפחמן שלו לרוכב.

הגיאומטריה נקבעת על ידי התבניות הקיימות, ולכן היא זמינה כעת בחמישה גדלים, מ-50 ס"מ עד 58 ס"מ.

הבא בהיררכיה יושב ה-Interceptor הסטנדרטי, שזה מה שראינו בבנייה, והוא שוקל עוד 200 גרם.

שניהם מיוצרים לפי הזמנה, וצבועים בהתאמה אישית לפי בקשה.

מוּמלָץ: