Dassi viduje: Didžiosios Britanijos gamintojas naudoja grafeną JK pagamintuose rėmeliuose

Turinys:

Dassi viduje: Didžiosios Britanijos gamintojas naudoja grafeną JK pagamintuose rėmeliuose
Dassi viduje: Didžiosios Britanijos gamintojas naudoja grafeną JK pagamintuose rėmeliuose

Video: Dassi viduje: Didžiosios Britanijos gamintojas naudoja grafeną JK pagamintuose rėmeliuose

Video: Dassi viduje: Didžiosios Britanijos gamintojas naudoja grafeną JK pagamintuose rėmeliuose
Video: Inside the Graphene Engineering Innovation Centre 2024, Balandis
Anonim

Anglies dviračių gamybos pasaulis sukasi aplink Tolimuosius Rytus, tačiau Hempšyre įsikūręs prekės ženklas Dassi turi didelių ambicijų tai pakeisti

Einant per pramoninį rajoną Banberyje, Oksfordšyre, ore tvyro lūkesčių jausmas.

Esame čia, kad aplankytume „Dassi“– įmonės, kurios tikslas – sukurti pirmąjį masinės gamybos anglies karkasą JK, pirmąjį rėmą, kuriame naudojama 300 kartų stipresnė medžiaga už anglį ir pirmąjį 3D, gamyklą. -atspausdinti anglies dviračio komponentai.

Įsikūręs kažkur tarp šokolado fabriko ir sunkiųjų įrankių gamyklos, neaišku, kuris iš tuzino anonimiškai atrodančių sandėlių naudojamas šiems įvairiems technologiniams stebuklams pasiekti.

Šiuo metu „Dassi“gamyba užsiima „Brick Kiln Composites“– įmonė, kuri labiau mėgsta F1 ir kosmoso komponentus nei dviračių rėmus.

Gamykla yra tik viena dalis pasaulinio F1 verslo centro Oksfordšyre.

Kaip tiksliai „Dassi“savininkas Stuartas Abbottas savo kosminio amžiaus technologijas nukreipė į dviračių kūrimo verslą, šiandien mus atvedė.

Vaizdas
Vaizdas

Vos nepastebėjau jo „Dassi“prekės ženklo automobilio, kol Abbotas iššoka ir susijaudinęs dalijasi savo vizija, kai veda mane link plytų krosnies pastato.

Jis bendradarbiauja su daugybe JK firmų gamindamas savo dviračius, ir tai yra svarbiausias dalykas.

Po vieną

Nors matėme kai kuriuos novatoriškus ir įspūdingus JK anglies rėmus gaminančius gaminius, proceso sudėtingumas dažnai reiškia, kad gamyboje vienas žmogus kambaryje kuria pagal užsakymą pagamintus rėmus.

Dassi ambicijos yra šiek tiek didesnės – didelio masto pritaikytas anglies dioksido projektas, panašus į Parlee ir Alchemy JAV, ir kažkas, kas dar niekada nebuvo padaryta JK.

Tai teiginys, kuris, mūsų manymu, turi būti matomas, kad juo patikėtume.

Turėjau iš anksto pateikti savo pasą, nes gamykla užsiima slaptais anglies dioksido projektais, o lankytojai turi būti tinkamai patikrinti.

Dabar aš čia, atrodo, šiek tiek neįvertinta – standartinis raudonų plytų pastatas neapsakomame pramonės parke. Tačiau viduje yra visiškai kitoks pasaulis.

Mašinų skyrius

Nikas Brew, „Brick Kiln Composites“gamybos vadovas, pasakoja apie „Dassi“rėmo kūrimo procesą, bet, deja, negalės man parodyti gatavo produkto.

„Rėmelio kūrimas užtrunka dvi ar tris dienas, o šiandien mes surengsime tam tikras proceso dalis“, – sako jis.

Nr.

Vaizdas
Vaizdas

Mums neleidžiama daug fotografuoti ir nenuostabu – tai atrodo kaip laboratorijos ir kosminės stoties kryžius, ir stebėtina, kad „Abbott“sugebės valdyti savo išteklius prieš aukšto lygio F1 ir aviacijos ir kosmoso projektai.

„Dassi bus gana didelė mūsų veiklos dalis“, – sako Brew.

„Vien gulėjimo kambaryje tikriausiai turėsime keturis vaikinus, kurie dirbs ant dviračių. Tačiau tai visiškai kitoks biudžetas.'

Lenktynės su laiku

Nors F1 komandų ar aviacijos ir kosmoso kompanijų išlaidos ir mokesčiai gali būti didesni, tai daugiausia dėl didelio laiko poreikio.

‘F1 nori to ten ir tada tą dieną, o mes turime šiek tiek daugiau laiko tokiems dalykams. F1 visada buvo agresyvi.

Kaina, kurią jie moka už tai, nes nori, kad ji būtų iš karto patikrinta ir patektų į automobilį, taigi jie moka papildomą tarifą už aukščiausios kokybės dalį.

Nors „Dassi“gamina aukščiausios kokybės dalis, pristatymo laikas yra daug ilgesnis. Vietoj keturių iki penkių dienų automobilio dalių pristatymo laikas, „Dassi“daugumos dviračių pristatymo laikas yra nuo keturių iki penkių savaičių.’

Šis procesas labai skiriasi nuo to, prie kurio esame įpratę dviračių konstravimo srityje, kuri Tolimuosiuose Rytuose paprastai atliekama naudojant karšto presavimo procesą ir vidinius įtvarus formuojant rėmą.

Čia, plytų krosnyje, pačios formos yra iš anglies, o dviratis suformuotas didžiuliame autoklave. Kaip Dassi čia atsidūrė?

Namo link

Stuartas Abbottas 2012 m. įkūrė „Dassi“, daugiausia dėmesio skirdamas Didžiosios Britanijos gamybai, tačiau dar visai neseniai jo svajonė buvo nepasiekiama.

Dirbdamas „Rolls-Royce“ir dirbęs vadybos konsultantu, Abbottas jautė, kad atėjo laikas sukurti naują dviračių prekės ženklą, kuris būtų įsikūręs Didžiojoje Britanijoje, gaminamas Didžiojoje Britanijoje ir parduodamas Didžiojoje Britanijoje.

„JK turime unikalią aplinką“, – sako jis. „Čia turime labai daug aviacijos ir kosmoso pramonės, čia taip pat yra apie 70% F1 pramonės. Kodėl, po velnių, turime eiti kur nors kitur, kad galėtume gaminti pirmaujančias technologijas?’

Vaizdas
Vaizdas

Jo pradinis dviračių sportas, kaip ir dauguma, buvo Taivane.

„Gavau keletą kadrų iš Tolimųjų Rytų ir perpjoviau juos per pusę, kad suprasčiau, kaip jie sekėsi juos kurti. Išsirinkau vieną man patikusį dizainą pagal įvairius savo nustatytus reikalavimus“, – sako Abbott.

„Padariau keletą dizaino pakeitimų, kad jis taptų mūsų pačių, ir tai tapo „Dassi“variantu.’

Variantas savo išvaizda buvo panašus į populiarų atviros formos Taivano pasiūlymą, tačiau Abbott teigia, kad patobulino dizainą, kad pagerintų aerodinamiką ir konstrukcines charakteristikas.

Tačiau tai vis dar buvo taivanietė, ir tai yra to varianto variantas, kurį Dassi tikisi sukurti JK.

Tiesiog pridėkite grafeno

Norėdamas nuo mažų žingsnelių pereiti prie ribojančių pažangos šuolių, Abbottas greitai sukūrė planus patobulinti savo dizainą naudojant kosmoso amžiaus priedą – stebuklingą medžiagą, vadinamą grafenu.

„Parodysiu jums ką nors, kas buvo su juo pagaminta“, – sako Abbottas, prieš atsitraukdamas už nugaros ir išsitraukdamas nuostabią anglies pluošto gitarą.

„Mes pravažiavome tai praėjusią savaitę automobilių stovėjimo aikštelėje – tiesiogine prasme važiavome tiesiai per jį „Range Rover“, tai toks sunkus.“Ant jo nėra nė įbrėžimo.

Tai nereiškia, kad Dassi dviračiai pagaminti tik iš grafeno.

„Labai sunku paimti vieną atomo storio grafeno gabalėlį ir įpinti jį į medžiagą. Šiuo metu pynimai yra maždaug tokie dideli, – sako jis, pirštais suformuodamas kvadratinį colį.

‘Taigi visi, kurie naudoja grafeną bet kam gaminti, daro tai kartu su kita medžiaga.’

Dassi rėmeliai prideda grafeno į dervą, kuri naudojama anglies pluoštams surišti.

Iš viso grafenas sudaro mažiau nei 1 % viso kadro.

Lengvas, bet stiprus

Pasekmės, teigia Abbott, yra reikšmingos. „Tikimės, kad 800 g rėmo svoris sumažės iki 350–400 g vien todėl, kad stiprumo savybės nepatenka į diagramas.“

Kalbant prieš tai, kai grafeno rėmas pasiekė rezultatą, Abbott skaičiavimai atrodo šiek tiek didingi.

Galimas rėmas sveria 750 g, bet vis tiek yra pagrįstas teiginys, kad jis yra lengviausias aerodinaminis rėmas rinkoje.

Tačiau šis svorio taškas neparduos 5 995 svarų sterlingų kainuojančio kadro, o Abbott greitai lyriškai kalba apie kitas grafeno savybes.

Vaizdas
Vaizdas

„Kadangi chemiškai pakeitėte grafeną ir epoksidą, tai padidins atsparumą skilimui 75 %“, – sako Abbott.

‘Įtrūkimai susidaro tik ten, kur yra minkšta medžiaga. Tarkime, kad naudojote T300 [anglies pluošto tipas], kad sutaupytumėte pinigų, sujungdami su aukštos kokybės Toray T800 pluoštu. Kaip ir bet kas, kas pradeda sunkiai dirbti, jis pradeda lūžti arba kažkaip lūžti.

‘Neturite realaus būdo to sustabdyti, nebent visą dviratį pagaminsite iš tos pačios medžiagos, kaip mes, arba naudosite kažką panašaus į grafeną, kuris apsaugo nuo įtrūkimų.

‘Taigi, tai ne tik jėgos padidėjimas ir svorio metimas, bet ir pagrindinė chemija, kuri padeda dviračiui tarnauti ilgiau.’

Sutikau inžinierių, kurie manytų, kad aukščiausios klasės rėmams reikia įvairių anglies pluoštų, ir jie tikriausiai nesutiktų su teiginiu, kad rėmeliai su kelių anglies rūšimis yra pasmerkti įtrūkti, tačiau Abbott aiškiai daug pasitikėjimo savo proceso pranašumu.

Abbott taip pat didžiuojasi vietiniu Dassi produkcijos elementu – net anglį ir grafeną Jungtinėje Karalystėje sumaišo įmonė Velse.

Gamybos procesas nepalengvėja dėl nuostabių grafeno savybių.

Didžiavimasis ir procesas

Esame pjaustymo patalpoje, kur anglies lakštai įgauna formą.

Tai arčiausiai šaldymo saugyklos esanti patalpa, kurioje lakštai laikomi -18°C temperatūroje.

Temperatūra būtina, kad būtų išsaugota derva, kuri vėliau sujungs anglį.

Šiuo metu jis yra iš anksto impregnuotas lakštuose, bet esant aukštesnei temperatūrai jis pradės stingti.

Skliautoje yra visų rūšių anglies dioksido, nuo žemos kokybės Toray T300, kainuojančio apie 10 GBP už metrą, iki M55J, kurio metras kainuoja tūkstančius svarų.

Netrukus jame taip pat bus naudojama Dassi grafenu impregnuota anglis.

Kartą pjaustymo patalpoje lakštai išpjaunami lazeriu iki įvairių formų, kurios bus dedamos kartu į formą, o tai atsitinka klojimo kambaryje.

Klimatas kontroliuojamas

„Pagulėti vieta yra aklimatizuota vieta, todėl turite įeiti pro dvi atskiras duris“, – sako Brew.

Čia technikai deda anglį į formas, kurios pačios yra iš anglies pluošto.

Tai labai neįprastas požiūris į dviračius, paprastai naudojamas su aliuminio formomis, o Abbott teigia, kad jis pagerina dviračio apdailą.

Anglies forma, anot jo, atvės tokiu pat greičiu kaip ir rėmas, todėl sumažės rizika, kad jis įskils arba turės ištraukti rėmą iš formos.

Vaizdas
Vaizdas

Formos turi būti kruopščiai termiškai apdorojamos atskirai stovinčioje kietinant, todėl jos iš esmės tampa atsparesnės karščiui, kad būtų išvengta deformacijos autoklave.

Nepaisant didelio darbo lygio čia, dviračiai yra naujas iššūkis.

„Mes niekada anksčiau nedėjome dviračio, todėl šiuo metu viskas vyksta gana ilgai“, – sako Aaronas, kompozito laminuotojas, dirbsiantis su Dassi dviračiais.

‘Bet mes sugalvosime, kaip viską padaryti greičiau. Pirmasis kadras, kurį padarėme, užtruko dvi dienas, bet jis labai panašus į daugelį kitų dalių, kurias darome.’

Nauji iššūkiai

Ar grafenas kels naujų iššūkių, sumaišydamas technikams naują formą ir medžiagą?

Abbott teigia, kad apdorojimas yra beveik identiškas, skiriasi tik kaitinimo temperatūros ir kietėjimo proceso specifika.

Kai anglis įdedama į formą, forma užsandarinama ir dedama į vakuuminį maišelį, kuris privers anglį įsitaisyti.

Tada ateina autoklavas – milžiniška slėginė orkaitė, kuri kaitins anglį ir dervą, sujungdama jas į kietą anglies pluoštą.

Mes nuklydome į pagrindinį autoklavą, kuris atrodo kaip didžiulės raketos reaktyvinis variklis ir kuriame vienas kadras neseniai baigė savo ciklą. Jis preliminariai atidarytas, bet viduje nieko nėra.

„Ak, tas rėmas jau pakilo į viršų, kad būtų baigtas“, – juokdamasis sako Brew.

Tinkintas klientas

Nepaisant to, kad nematėme jokių faktinių kadrų kūrimo, procesas tikrai atrodo įspūdingai.

Santykinai stambi 6 000 svarų sterlingų kaina neatrodo per didelė, kai atsižvelgiama į susijusią technologiją, tačiau jums gali būti atleista, kad galvojate, ar dviračiui reikia tokios pat apdailos kaip F1 automobiliui, ar vartotojai tai padarys. atsitraukite nuo didžiųjų prekių ženklų, kad gautumėte ką nors labiau namuose užauginto.

Abbott nekelia tokių abejonių.

„Noriu sukurti naują prabangaus individualaus gaminio rinką“, – sako jis, ir tai apima ne tik patį rėmą.

Vaizdas
Vaizdas

‘Ar nebūtų puiku, jei gautumėte savo dviračio techninės priežiūros planą, kuris reikštų, kad mes jį aptarnausime, pakeisime grandines ir kasetę – ką ir kada reikės?

Dauguma mūsų klientų net nežinos, kad dviračio nebėra, nes turėjome reikalų su jų PA.’

Elito klubas

Dassi ateities vizija yra būti elitiniu klubu, siejančiu automobilių sportą ir dviračių sportą.

‘Santykiai, kuriuos bandome užmegzti, nėra susiję su žmonėmis, kurie sudarys kitą didžiausią grandinę.

„Santykiai, kuriuos bandome užmegzti, yra su tokiomis įmonėmis kaip „Maserati“, – sako Abbott.

Jo vizija apie šią prabangią paslaugą taip pat apima smulkesnius dviračio taškus, kurie taip pat gali pasigirti plačiu pritaikymu.

„Iš esmės gaminame 3D spausdintus komponentus, bet tai anglies milteliai, sukurti spaudžiant lazeriu, kad iš esmės sukepintų miltelius su epoksidine derva“, – sako jis.

Elementus bus galima visiškai pritaikyti vienos dešimtosios milimetro tikslumu. Kol kas tai buvo praktikuojama naudojant sėdynių spaustukus ir tarpiklius, bet Abbott mano, kad vairas ir kotai nėra toli.

‘Jei noriu, galiu pritaikyti kiekvieną atskirą dalį. Paprastai jie bus lengvesni ir patvaresni nei dauguma įprastų komponentų.’

Dassividaniya

Nr.

Tačiau turime paklausti, kodėl gi nepasidavus visiems? Jo stebuklingas grafeno rėmas yra nuostabus dalykas, tačiau jo kreivės ir geometrija yra panašios į Taivano katalogo užsakymo variantą.

Ar Abbott negalėjo mesti taisyklių į šalį ir perdaryti pačios dviračio idėjos?

„Reikia didžiulių išlaidų, norint grąžinti dviratį, pagamintą Tolimuosiuose Rytuose, kad jis veiktų ir pagaminti, nesijaudinant, kad viskas keičiasi per daug“, – sako jis.

‘Tai kaip viskas gyvenime – jei iš esmės pakeičiate per daug dalykų vienu ypu, kaip susidoroti, jei iškyla problema? Taigi mes šiek tiek pakeitėme geometriją, pakeitėme galines laikiklius – jie ne veltui skiriasi.

Pakeitėme ausines, pakeitėme viršutinio vamzdelio lanką, tada atsisėdome ir pasakėme, kol kas viskas gerai.

„Išspręskime tą gamybos problemą, tada galėsime pradėti derinti dalykus. Bet iš tikrųjų, ar ji turi atrodyti kitaip, jei tikroji pažanga yra medžiagų moksle, o ne aeromoksle?’

Naujovės ar komplikacijos?

Tai teisinga mintis. Negaliu tiksliai nuspręsti, ar Dassi ėmėsi be reikalo sudėtingo požiūrio kurdamas tai, kas atrodo gana įprasta, ar tai driekiasi nepažįstamomis technologinėmis vietovėmis.

Aš apsisprendžiu, kad tai gali būti abu.

Prieš išvykdamas Abbottas beveik trykšta jauduliu dėl savo ateities planų.

„Gausime pirmąjį kadrą, kuris bus visiškai sukomplektuotas. Vairuotojai galės įvažiuoti ir, tiesiogine to žodžio prasme, mes registruosime duomenis apie jų padėtį ant dviračio ir visą jų sukuriamą galią, atsižvelgiant į kadre išmatuotą įtampą ir įtampą.

„Gali veikti, gali ir ne. Tikiu, kad bus. Tai moksliniai tyrimai, bet mes galime tai padaryti čia – tai atsilieka nuo darbo su „Rolls-Royce“ir „F1“, nes jie įpratę matuoti dalykus, kad juos patobulintų.

„Kiek matau, dviračių sporto pasaulyje nevyksta daug matavimų.

‘Ar nebūtų geriau, jei jis būtų pritaikytas asmeniui pagal dydį arba išdėstymą, o ne tik aerodinaminės formos?’

Jis šiek tiek atgauna kvapą. „Būčiau taip sakęs“, – ramiai užbaigia jis.

--

Kas yra grafenas?

Vaizdas
Vaizdas

Tai ateities anglies pluoštas, tik geriau ir jau čia. Rūšiuoti

Ypatingai stipri ir lengva medžiaga, superlaidininkas, supertepalas, energijos kaupimo sistema, 3D spausdintuvo milteliai ir šilumos izoliatorius – grafenas gali padaryti viską, tik nepagamindamas vakarienės.

Medžiagą sudaro vieno atomo storio anglies atomų grandinė, suformuota į šešiakampę gardelę, todėl ji 100 kartų stipresnė už plieną.

Kol kas tai yra grynai nanomedžiaga, tai reiškia, kad ji veikia atominiu mastu, o ne kaip didelė struktūra.

Kai Dassi sako, kad jo rėmas yra grafenas, teisingiau sakyti, kad rėmas pagamintas iš anglies pluošto, su nedideliu grafeno sutvirtinimo laipsniu.

Grafeno fragmentai, pridedami prie dervos, yra skirti sustiprinti ir pagerinti rėmą, o Dassi teigia, kad jis sumažina svorį, padidindamas smūgio stiprumą ir standumą.

--

Dviračiai

Vaizdas
Vaizdas

Ką gausite už savo pinigus

Grafeno gaudytojas yra pagrindinis Dassi rėmas, jo kaina – 5 995 GBP.

Jis sukurtas JK, jame yra grafeno, sveria apie 780 g, o jo anglies pluošto išdėstymas gali būti pritaikytas vairuotojui.

Geometrija nustatoma pagal esamas formas, todėl šiuo metu yra penkių dydžių, nuo 50 cm iki 58 cm.

Kitas hierarchijoje yra standartinis Interceptor, kurį matėme statybose, ir jis sveria dar 200 g.

Abu gaminami pagal užsakymą ir dažomi pagal užsakymą.

Rekomenduojamas: