KAROSERIE Z KOMPOZITŮ VYZTUŽENÝCH UHLÍKOVÝMI VLÁKNY
- Vozy LFA mají jedinečnou karoserii vyrobenou z plastových kompozitů vyztužených uhlíkovými vlákny CFRP, aby bylo možné dosáhnout mimořádné integrity a lehké konstrukce.
- Trojice složitých výlisků z CFRP tvoří 65 % hmotnosti kabiny a přispívá k nízké pohotovostní hmotnosti 1485 kg.
- Použití nové technologie CFRP si vynutilo vývoj nového pokrokového procesu spojování dílů z CFRP a kovových slitin.
- Interní vývoj znamená, že tato špičková technologie materiálů CFRP je připravena pro budoucí velkosériovou výrobu dalších modelů Lexus.
Zásadním požadavkem bylo zachovat celkovou hmotnost vozu na minimální hodnotě. Už v prvních fázích vývojového procesu se tým konstruktérů rozhodl nahradit hliníkovou konstrukci pokrokovou karoserií vyrobenou z plastů vyztužených uhlíkovými vlákny CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic), která snížila hmotnost o 100 kg.
CFRP tvoří celkem 65 % struktury kabiny, zatímco zbytek připadá na strukturu z hliníku, která nese motor a nápravy. Strukturální konstrukce vozu LFA používá tři různé procesy lisování CFRP:
Prepreg
Prepreg je ruční proces, v němž se využívají fólie z uhlíkových vláken impregnované pryskyřicí tvrditelnou teplem. Výsledkem je extrémně tuhá a stabilní struktura. Používá se především při výrobě hlavního rámu kabiny.
Injektážní technologie RTM (Resin Transfer Molding)
RTM používá předtvarované komponenty z uhlíkových vláken, které jsou později impregnované pryskyřicí tvrditelnou teplem. Používá se pro výrobu tunelu převodovky, podlahy, střechy a kapoty.
Lisovací technologie C-SMC (Carbon Fiber Reinforced Sheet Molding Compound)
C-SMC používá krátká uhlíková vlákna vtlačená do formy. Používá se pro výrobu střešních sloupků C a zadní podlahy.
Jedinečná konstrukce kabiny z kompozitu CFRP doplněná strukturou z hliníku, která nese motor a nápravy
Použití kompozitu CFRP v konstrukci supersportovního vozu je vzácné, ale dalším odlišujícím prvkem v přístupu tvůrců vozu LFA se stalo rozhodnutí vyvinout sofistikovanou strukturu CFRP kompletně vlastními silami. Příkladem přínosu tohoto postoje je vývoj automatizovaného tkaní s laserovými senzory vláken, které zaručuje integritu struktury a zároveň dramatické zkrácení doby výroby.
Speciálně pro LFA byl vyvinut vysoce sofistikovaný trojrozměrný tkalcovský stav na uhlíková vlákna.
Tým LFA také vyvinul pokrokovou technologii spojování komponentů z uhlíkových kompozitů a kovu. Konvenční spojovací procesy používají závitovou vložku z hliníku, která je zapuštěná do CFRP. LFA ovšem používá inovativní systém, který nevyžaduje žádnou vložku nebo přímý kontakt s CFRP, neboť oba materiály spojuje hliníkovou přírubou, čímž překonává vrozené nedostatky takových spojů.
Komponenty CFRP jsou spojeny s kovovými díly prostřednictvím inovativní konstrukce, která se obejde bez závitových vložek.
Kompletní vývoj technologie CFRP vlastními silami nabízí nyní značce Lexus jedinečnou příležitost pro dramatické snížení hmotnosti budoucích modelů Lexus.