UA / RU

Матеріали майбутнього Porsche

 
Чим вдаватися до мрій, краще втілювати ідеї в життя. Розробники компанії Porsche так і роблять: здається незбагненним стає реальною технікою. На перший погляд нововведення зовсім не виглядає таким. Філіп Кельнер з відділу розробок експериментальних конструкцій показує пресовану сталеву заготовку, яка кріпиться на порозі автомобіля, вбере в себе дверні петлі, а трохи вище ще триматиме з боків лобове скло. Ця заготівля — передня стійка, яка, якщо дивитися на автомобіль спереду, є першим важливим вертикальним компонентом кузова. У більшості машин вона разом із середньою та задньою стійками утворюють салон, будучи таким чином життєво важливим елементом. Насамперед у відкритих автомобілях, кабріолетах та родстерах, передня стійка захищає пасажирів, якщо автомобіль перевертається. У профіль із тонколистового металу майстерно вбудований інший профіль із високоміцної сталі. Непримітний шматок металу — на кінцях тонше, в середині масивніше — він, тим не менш, є інженерним шедевром.
 
Невидимий кістяк
Високоміцний метал обрамлений чорним пластиком з ромбоподібними розпірками, що кріплять його зсередини. Є ще нюанс: між пластмасою, що заливається, посиленою коротким скловолокном, і металом знаходяться два шари термопластичної склотканини. Ми називаємо це органожестю”, пояснює Кельнер. Все в комплексі пропонує 3D-гібридну передню стійку, нову гібридну конструкцію, винайдену Porsche. Її перевага в тому, що при перекиданні автомобіля вона, як і передня стійка кабріолету з міцної сталі, не деформується, але так само міцна і при цьому на п'ять кілограм легше. «Полегшена конструкція майбутніх кузовів буде комбінацією різних матеріалів, таких як високоміцна сталь, алюміній, магній та вуглепластик. З'являться і нові гібридні конструкції, говорить керівник відділу розробок експериментальних конструкцій Матіас Фрешле. Porsche надає великого значення безпеці людей у автомобілі. Гібридна 3D-конструкція сприяє її забезпеченню, до того ж вона легша, залишаючись у тому ж ціновому сегменті.
div>
 
Замість класичної сталевої труби — компонент із високоміцної сталі, заповнений термічно обробленими скловолокнистими плитами із пластиковим каркасом, армованим коротким скловолокном. В результаті передня стійка так само міцна при перекиданні автомобіля — при значному виграші у вазі. Оптимізована структура розпірки із пластику не деформується, а пружинить. Дослідження цієї нової технології буде успішно завершено ще цього року, і новинка зможе без перешкод використовуватися в полегшених кузовах майбутніх автомобілів Porsche.
Основний елемент матеріалознавців будь-який водій 918 Spyder та нової моделі Panamera може побачити, розглянувши педаль гальма. Там помітні чорні волокна. Багато хто подумає, що це вуглецеве волокно. Едгар Грундке з відділу педалей та приводів хитає головою: «Це термічно оброблені скловолокнисті плити з пластиковим каркасом, посиленим скловолокном». Саме це і забезпечуватиме високу жорсткість передньої стійки. «Матеріал чистосортний, легший за метал і стійко міцний. Досі поки що ніхто не наважився використати його в серійному виробництві. З автовиробників ми перші. Нова гальма педаль буде встановлюватися в майбутньому в інших моделях. У голосі Грундке звучить гордість за сміливість Porsche, яка виправдала себе. З цим солідарний і Хендрік Себастьян із відділу менеджменту інноваційних та експериментальних розробок у Вайссасі. До відділу стікаються всі нитки відповідних підрозділів, тут також народжуються задуми майбутніх новинок, аналізуються результати досліджень, дається старт новим розробкам, відстежуються тенденції. Питання, якими займається відділ, схожі на передбачення майбутнього: які будуть бажання клієнтів через п'ять, десять, п'ятнадцять років? Які технології тоді будуть? У цьому потрібні як абстрактне мислення і сила уяви, а й завзятість на важкому шляху реалізації ідеї. Розробники Porsche дотримуються одного жорсткого правила. «У всіх ситуаціях руху — чудові технічні показники. Бо з нашими спортивними автомобілями ми постійно йдемо до краю технічно можливого. Тут нові матеріали та концепції виробництва — неодмінні вимоги. Тільки так ми можемо забезпечити клієнтам стійкий прогрес нашої продукції, формулює Себастьян одну з цілей відділу.
strdiv>  
 
Те, що буде заповнювати передню стійку вод свого спорткара: педаль гальма складається саме з такого термопластичного композитного матеріалу.
  "http://usp.in.ua/products_pictures/upload/porsche-normal(7).jpg" width="650" alt="" />
 
Складні профілі досі створювалися литтям. Так звана адитивна технологія вершить революцію: методом лазерної плавки з порошку шар за шаром виходить майже будь-яка форма. Поряд із компонентами екстер'єру, у відділі Матіаса Фрешле також працюють над рішеннями для салону автомобіля. У майбутньому йому бачиться центральна консоль, вигнута поверхня якої вся з багатошарового скла. Завдяки спеціальним плівкам отримаємо дисплеї та елементи керування, необхідні водію та пасажирам. Меню активується за допомогою жестів, гаптичний зворотний зв'язок за допомогою торкання скла дає підтвердження виконання команди. «Це можуть бути абсолютно нові форми, скла та дисплеї, що забезпечують зображення доповненої реальності. Наприклад, з вікна машини видно стару фортецю. Пасажир стосується скляної поверхні, бічна камера знімає фортецю, в Інтернеті знаходить про неї інформацію і в режимі реального часу виводить її на дисплей поряд із зображенням фортеці. Плівка між шарами скла виконує функцію екрана. Можливе також поступове затемнення вікон в залежності від яскравості сонячного світла або за бажанням пасажирів.
).jpg" width="650" alt="" />
 
При традиційному виготовленні серцевину електродвигуна доводиться робити з декількох компонентів. Лазерна плавка уможливлює створення тонкої ребристості всередині виробу при меншій витраті матеріалу. Виготовлений у такий спосіб вал значно легше.
 
Porsche з волокон рослин
 
Компанія також досліджує використання в салоні автомобіля елементів з відновлюваної сировини. «Є оббивка дверей з рослинних волокон, правда, поки вона не відповідає нашим вимогам як виробника преміум-класу», повідомляє Фрешле. Але вже незабаром Porsche отримає компоненти, переконливі в усіх відношеннях. «Хоча і в 2048 році не буде автомобіля, повністю з водоростей чи рослин, проте значення сталого розвитку та ресайклінгу суттєво зросте», твердо заявляє Себастьян. «Важливо, поряд з інноваційними матеріалами, впроваджувати і нові методи виробництва, такі, наприклад, як адитивні технології».
  in.ua/products_pictures/upload/porsche-normal (5)(1).jpg" width="650" alt="" />
 
Гнуте в різних напрямках, високоміцне бічне скло Porsche 911 GT2 RS — доки у стадії прототипу — не тільки покращує питому масу автомобіля, але захищає від шуму зустрічного потоку повітря. Важить на 40 відсотків менше.
 
Під цим він має на увазі те, що зараз зазвичай називають 3D-друком. Цим займаються його колеги Фальк Хайльфорт та Франк Ікінгер із відділу експериментальних приводів, які демонструють нам циліндричний предмет. Це вал ротора електродвигуна, що передає вироблений електромагнітом крутний момент на привід. Це, можна сказати, колінвал електродвигуна. «Вал ротора зроблений із спеціальної високосортної сталі», пояснює Хайльфорт. Поруч із валом ми бачимо скляну трубочку із сірим, дрібнозернистим порошком, який служить основою для виготовлення цієї солідної деталі. У чистому приміщенні порошок тонким шаром розподіляється на поверхні, потім міцно з'єднується з металом точковим лазерним зварюванням. Шар за шаром процес повторюється. Таким чином, роторний вал довжиною близько 50 см «обростає» порошком. Перевагою цього способу в порівнянні з фрезеруванням і виточуванням є: набагато менша витрата матеріалу, можливість повторного використання порошку, що залишився, виготовлення деталей більш складних форм. Усередині роторного валу є тонка ребристість, що підвищує міцність. На токарному верстаті робити подібні форми було б неможливо. Для досягнення такого результату довелося б частину ротора спочатку відливати, потім зварювати. «У нас же деталь набагато міцніша, значно легша і з підвищеною жорсткістю, зі значно більшою силою зчеплення», перераховує переваги Ікінгер. «Щоправда, сьогодні потрібно близько 13 години для „вирощування“ такого валу. Тому серійне виробництво поки що не планується, але ця технологія ще стане проривом. Хендрік Себастьян: «Адитивне виробництво — свого роду революція у розробках конструкційних деталей. Ми зможемо набагато швидше оптимізувати процес, проводити тести, значно підвищуючи ефективність. Це унікальна інновація для виробів та процесів, потенціал якої далеко не вичерпано. Має бути ще впоратися з безліччю викликів, але на те ми і Porsche, щоб з усією рішучістю прийняти їх. З великою точністю вигнуті охолодні канали всередині деталі переконливо підтверджують інноваційність продукту та процесу. «Наші дослідження вже незабаром приведуть до створення ще компактніших агрегатів з покращеними показниками», з впевненістю заявляє Хайльфорт.
 
Porsche з відновлюваної сировини, так само як і спортивного автомобіля з 3D-принтера, не буде. У 2048 році в Porsche будуть чистосортні матеріали, з яких відповідно до призначення виготовлено чудові деталі. Сталь і алюміній все більше поєднуються з матеріалами, які відповідають прагненню поліпшити вироби в будь-якому вимірі. Для цього необхідні бачення перспективи, ентузіазм дослідників та сміливість у прийнятті нових рішень. Все це у фахівців у Вайссахі сьогодні вже є. 650" alt="" />
 
Ідея багатошарового скла спочатку була реалізована в екранах смартфонів і ноутбуків. Porsche першим з автовиробників послідовно застосовує цей композит з піску, рециклованого скла та захисної плівки. Все більше нових моделей будуть оснащуватися багатошаровим склом, оскільки воно міцніше, легше, забезпечує більш ефективний захист від ультрафіолетового випромінювання і могло б у майбутньому мати дисплейні функції div.