Inside Dassi: brytyjski producent wykorzystujący grafen w ramach wyprodukowanych w Wielkiej Brytanii

Spisu treści:

Inside Dassi: brytyjski producent wykorzystujący grafen w ramach wyprodukowanych w Wielkiej Brytanii
Inside Dassi: brytyjski producent wykorzystujący grafen w ramach wyprodukowanych w Wielkiej Brytanii

Wideo: Inside Dassi: brytyjski producent wykorzystujący grafen w ramach wyprodukowanych w Wielkiej Brytanii

Wideo: Inside Dassi: brytyjski producent wykorzystujący grafen w ramach wyprodukowanych w Wielkiej Brytanii
Wideo: Graphene: Made in Manchester 2024, Marsz
Anonim

Świat budowy rowerów z włókna węglowego kręci się wokół Dalekiego Wschodu, ale marka Dassi z siedzibą w Hampshire ma wielkie ambicje, aby to zmienić

Wędrując przez teren przemysłowy w Banbury w hrabstwie Oxfordshire, w powietrzu unosi się oczekiwanie.

Jesteśmy tutaj, aby odwiedzić zakład produkcyjny Dassi, firmy, której celem jest wyprodukowanie pierwszej seryjnej ramy karbonowej w Wielkiej Brytanii, pierwszej ramy, w której zastosowano materiał 300 razy mocniejszy niż karbon i pierwszej ramy 3D -drukowane komponenty roweru z włókna węglowego.

Umiejscowione gdzieś pomiędzy fabryką czekolady a fabryką ciężkich narzędzi, nie jest oczywiste, który z kilkunastu anonimowo wyglądających magazynów jest wykorzystywany do realizacji tych różnych cudów technologicznych.

Produkcją Dassi zajmuje się obecnie Brick Kiln Composites, firma, która bardziej czuje się w domu z komponentami F1 i lotniczymi niż z ramami rowerowymi.

Fabryka jest tylko jedną z części globalnego centrum firm F1 w hrabstwie Oxfordshire.

Jak dokładnie właściciel Dassi, Stuart Abbott, skierował swoją kosmiczną technologię w kierunku budowy rowerów, to pytanie, które przywiodło nas tutaj dzisiaj.

Obraz
Obraz

Ledwo zauważyłem jego samochód marki Dassi, zanim Abbott wyskakuje i podekscytowany dzieli się swoją wizją, prowadząc mnie do budynku Brick Kiln.

Współpracuje z wieloma brytyjskimi firmami przy produkcji swoich motocykli i to jest centralny element.

Pojedynczo

Chociaż widzieliśmy kilka innowacyjnych i imponujących producentów ram karbonowych z Wielkiej Brytanii, złożoność procesu często oznaczała, że produkcja angażuje jednego człowieka w pokoju, który tworzy ramy na zamówienie.

Ambicja Dassi jest nieco większa – zakrojony na dużą skalę niestandardowy projekt węglowy, podobny do Parlee i Alchemy w USA, i coś, czego nigdy wcześniej nie robiono w Wielkiej Brytanii.

To twierdzenie, które naszym zdaniem trzeba było zobaczyć, aby w to uwierzyć.

Musiałem złożyć paszport z wyprzedzeniem, ponieważ fabryka zajmuje się tajnymi projektami dotyczącymi emisji dwutlenku węgla, a goście muszą być odpowiednio zweryfikowani.

Teraz jestem tutaj, wydaje się nieco zaniżone – standardowy budynek z czerwonej cegły w nieokreślonym parku przemysłowym. Jednak w środku jest zupełnie inny świat.

Maszynownia

Nick Brew, kierownik produkcji w Brick Kiln Composites, opowiada mi o procesie budowy ramy Dassi, ale niestety nie będzie w stanie pokazać mi gotowego produktu.

„Zrobienie kadru zajmuje dwa lub trzy dni, a dzisiaj zajmiemy się niektórymi etapami procesu”, mówi.

Brick Kiln zajmuje się projektami lotniczymi, F1 i obronnymi związanymi z węglem, dzięki czemu jest to bezpieczne miejsce.

Obraz
Obraz

Nie wolno nam dużo fotografować i nic dziwnego – wygląda to jak skrzyżowanie laboratorium ze stacją kosmiczną i jest dość uderzające, że Abbott będzie w stanie dowodzić swoimi zasobami przed głośnym F1 i projekty lotnicze.

„Dassi będzie dużą częścią tego, co robimy”, mówi Brew.

‘W samym pokoju do układania prawdopodobnie skończymy z czterema facetami pracującymi na rowerach. To jednak zupełnie inny budżet”.

Wyścig z czasem

Chociaż koszty i opłaty mogą być wyższe dla zespołów F1 lub firm lotniczych, jest to w dużej mierze wynikiem ekstremalnych wymagań czasowych.

‘F1 chce tego tam, a potem tego dnia, podczas gdy mamy trochę więcej czasu na tego typu rzeczy. F1 zawsze był agresywny.

Cena, jaką za to płacą, wynika z tego, że chcą, aby przeszedł on bezpośrednio przez kontrolę i trafił do samochodu, więc płacą wyższą stawkę za część premium.

Chociaż Dassi otrzymuje część premium, czas realizacji jest znacznie dłuższy. Zamiast czterech do pięciu dni na części samochodowe, Dassi ma czas realizacji od czterech do pięciu tygodni na większość motocykli.”

Proces ten bardzo różni się od tego, do czego jesteśmy przyzwyczajeni w przypadku budowy rowerów, która zwykle jest wykonywana na Dalekim Wschodzie przy użyciu procesu formowania na gorąco i wewnętrznych trzpieni do kształtowania ramy.

Tu w Brick Kiln same formy są węglowe, a rower jest formowany w ogromnym autoklawie. Jak Dassi znalazł się tutaj?

Kierunek do domu

Stuart Abbott założył firmę Dassi w 2012 roku, koncentrując się na brytyjskiej produkcji, ale do niedawna jego marzenie było trochę poza zasięgiem.

Z doświadczeniem w firmie Rolls-Royce i konsultantem ds. zarządzania, firma Abbott uznała, że nadszedł czas na stworzenie nowej marki rowerów z siedzibą w Wielkiej Brytanii, produkowanej w Wielkiej Brytanii i sprzedawanej w Wielkiej Brytanii.

„Mamy wyjątkowe środowisko w Wielkiej Brytanii”, mówi. „Mamy tutaj bardzo dużo przemysłu lotniczego, a około 70% branży F1 również tutaj ma swoją siedzibę. Dlaczego, do diabła, musimy iść gdziekolwiek indziej, aby wyprodukować wiodącą technologię?”

Obraz
Obraz

Jego pierwsze zmagania z kolarstwem opierały się, jak większość, na Tajwanie.

‘Dostałem kilka ramek z Dalekiego Wschodu i przeciąłem je na pół, aby zrozumieć, jak je zrobili. Wybrałem jeden projekt, który mi się podobał, w oparciu o różne wymagania, które postawiłem” – mówi Abbott.

‘Wprowadziłem kilka zmian w projekcie, aby uczynić go naszym własnym i tak stał się wariant Dassi.’

Wariant był podobny z wyglądu do popularnej tajwańskiej oferty z otwartą formą, ale Abbott twierdzi, że zmodyfikował projekt, aby poprawić aerodynamikę i wydajność strukturalną.

Nadal był to jednak tajwański wariant i jest to wariant tego wariantu, który Dassi ma nadzieję wyprodukować w Wielkiej Brytanii.

Wystarczy dodać grafen

Zdesperowany, aby przejść od małych kroków do skokowych skoków postępu, Abbott szybko wymyślił plany ulepszenia swojego własnego projektu za pomocą dodatku z epoki kosmicznej – cudownej substancji zwanej grafenem.

„Pokażę ci coś, co zostało z niej wykonane”, mówi Abbott, po czym sięga za siebie i wyciąga oszałamiającą gitarę z włókna węglowego.

„Przejechaliśmy przez ten ostatni tydzień na parkingu – dosłownie przejechaliśmy nad nim Range Roverem, to takie trudne”. Nie ma na nim zadrapania.

To nie znaczy, że rowery Dassi są w całości wykonane z grafenu.

‘Bardzo trudno jest wziąć pojedynczy kawałek grafenu o grubości jednego atomu i wpleść go w materiał. Sploty są w tej chwili mniej więcej tak duże – mówi, tworząc palcami centymetr kwadratowy.

‘Więc każdy, kto używa grafenu do robienia czegokolwiek, robi to w połączeniu z innym materiałem.”

Oprawki Dassi dodają grafen do żywicy używanej do łączenia włókien węglowych.

W sumie grafen stanowi mniej niż 1% całej klatki.

Lekkie, ale mocne

Konsekwencja, argumentuje Abbott, jest znacząca. „Spodziewamy się, że rama o wadze 800 g spadnie do 350-400 g, tylko dlatego, że właściwości wytrzymałościowe są poza schematami.”

Mówiąc, zanim rama grafenowa osiągnęła efekt, szacunki firmy Abbott wydają się nieco wspaniałe.

Ostateczna rama waży 750g, ale nadal ma prawo być najlżejszą ramą aero na rynku.

Ten punkt wagowy nie sprzeda sam w sobie ramy za 5 995 funtów, a firma Abbott szybko mówi lirycznie o innych właściwościach grafenu.

Obraz
Obraz

„Ponieważ chemicznie zmieniłeś grafen i żywicę epoksydową, poprawi to odporność na rozerwanie o 75%”, mówi Abbott.

‘Pęknięcia powstają tylko wtedy, gdy masz miękki materiał. Załóżmy, że użyłeś T300 [rodzaj włókna węglowego], aby zaoszczędzić pieniądze, łącząc się z wysokiej jakości włóknem Toray T800 na złączu. Jak wszystko, co zaczyna ciężko pracować, zaczyna pękać lub w jakiś sposób pękać.

‘Nie masz realnego sposobu, aby temu zapobiec, chyba że zrobisz cały rower z tego samego materiału, co my, lub użyjesz czegoś takiego jak grafen, który zapobiega pęknięciom.

‘Więc nie chodzi tylko o przyrost siły i utratę wagi, ale także o fundamentalną chemię, która pomaga rowerowi dłużej wytrzymać.”

Spotkałem inżynierów, którzy sugerowali, że wysokiej klasy ramy wymagają mieszanki różnych włókien węglowych i prawdopodobnie nie zgadzają się z sugestią, że ramy z różnymi gatunkami węgla są skazane na pęknięcie, ale firma Abbott wyraźnie stawia dużo wiary w wyższość swojego procesu.

Abbott jest równie dumny z rodzimego elementu produkcji Dassi – nawet węgiel i grafen są mieszane na brytyjskiej ziemi przez firmę z Walii.

Proces produkcji wcale nie jest łatwiejszy dzięki cudownym właściwościom grafenu.

Duma i proces

Jesteśmy w krojowni, gdzie arkusze węgla nabierają kształtu.

Jest to pomieszczenie najbliżej chłodni, w którym arkusze są przechowywane w temperaturze -18°C.

Temperatura jest konieczna do zachowania żywicy, która później zwiąże węgiel.

Obecnie jest wstępnie zaimpregnowany w arkuszach, ale w każdej wyższej temperaturze zacznie twardnieć.

W skarbcu znajdują się wszystkie rodzaje węgla, od niskogatunkowego Toray T300, który kosztuje około 10 funtów za metr, po M55J, którego metr kosztuje tysiące funtów.

Wkrótce będzie tam również impregnowany grafenem węgiel firmy Dassi.

W krojowni arkusze są cięte laserowo na różne kształty, które zostaną umieszczone razem w formie, co ma miejsce w pokoju układania.

Klimat kontrolowany

„Pomieszczenie do rozkładania jest miejscem zaaklimatyzowanym, więc musisz wejść przez dwoje oddzielnych drzwi”, mówi Brew.

Tutaj technicy umieszczają węgiel w formach, które same są włóknem węglowym.

To bardzo nietypowe podejście w przypadku rowerów, zwykle wykonywane za pomocą aluminiowych form, a firma Abbott twierdzi, że poprawia wykończenie roweru.

Wkładka karbonowa, jak mówi, chłodzi się w tym samym tempie co rama, co zmniejsza ryzyko pęknięcia lub konieczności wybicia ramy z formy.

Obraz
Obraz

Formy muszą być starannie poddane obróbce termicznej przez wolnostojące dotwardzanie, co zasadniczo czyni je bardziej odpornymi na ciepło, aby uniknąć deformacji w autoklawie.

Pomimo wysokiego poziomu pracy, rowery stanowią nowe wyzwanie.

„Nigdy wcześniej nie składaliśmy roweru, więc w tej chwili jest on dość długi” – mówi Aaron, laminator kompozytów, który będzie pracował nad rowerami Dassi.

‘Ale dowiemy się, jak to przyspieszyć. Pierwsza klatka, którą zrobiliśmy, zajęła dwa dni, ale wszystko jest bardzo podobne do wielu innych części, które robimy.”

Nowe wyzwania

Czy grafen będzie stanowił nowe wyzwania, łącząc formę i materiał nowy dla techników?

Abbott twierdzi, że obróbka jest prawie identyczna, różniąc się jedynie specyfiką temperatur ogrzewania i procesu utwardzania.

Gdy węgiel zostanie włożony do formy, forma zostaje uszczelniona i umieszczona w worku próżniowym, który wepchnie węgiel na miejsce.

Następnie pojawia się autoklaw – gigantyczny piec ciśnieniowy, który podgrzewa węgiel i żywicę, spajając je w twarde włókno węglowe.

Podchodzimy do głównego autoklawu, który wygląda jak silnik odrzutowy ogromnej rakiety i jest miejscem, w którym jedna klatka niedawno zakończyła swój cykl. Jest wstępnie otwarty, ale w środku nic nie ma.

„Ach, ta rama już poszła na górę na zakończenie”, mówi Brew, chichocząc.

Klient niestandardowy

Pomimo, że nie byłem świadkiem tworzenia żadnych rzeczywistych ramek, proces ten z pewnością wygląda imponująco.

Stosunkowo duża cena 6 000 funtów nie wydaje się przesadna, jeśli weźmie się pod uwagę technologię, ale możesz być wybaczony, że zastanawiasz się, czy rower wymaga takiego samego wykończenia jak samochód F1, czy też konsumenci to zrobią. ominąć duże marki, aby uzyskać coś bardziej domowego.

Abbott nie ma takich wątpliwości.

„Chcę stworzyć nowy rynek dla luksusowego produktu niestandardowego”, mówi, a to wykracza poza samą ramę.

Obraz
Obraz

‘Czy nie byłoby wspaniale, gdybyś mógł otrzymać plan serwisowy dla swojego roweru, który oznacza, że będziemy go serwisować, wymienić łańcuchy i kasetę – cokolwiek i kiedykolwiek będzie to potrzebne?

Większość naszych klientów nawet nie będzie wiedziała, że rower zniknął, ponieważ mamy do czynienia z ich asystentami.”

Klub elitarny

Dassi Dassi wizja przyszłości polega na byciu elitarnym klubem, który łączy sporty motorowe i kolarstwo.

‘Relacje, które próbujemy nawiązać, nie dotyczą ludzi, którzy mają stworzyć kolejny największy łańcuch.

„Relacje, które próbujemy nawiązać, dotyczą takich firm jak Maserati” – mówi Abbott.

Jego wizja tej luksusowej usługi obejmuje również niuanse motocykla, które również będą mogły się pochwalić szeroką personalizacją.

„Zasadniczo produkujemy elementy drukowane w 3D, ale jest to proszek węglowy wytwarzany pod ciśnieniem za pomocą lasera, aby zasadniczo spiekać proszek za pomocą żywicy epoksydowej”, mówi.

Elementy będą całkowicie konfigurowalne z dokładnością do jednej dziesiątej milimetra. Na razie zastosowano to w praktyce za pomocą zacisków podsiodłowych i podkładek dystansowych, ale firma Abbott uważa, że kierownica i wspornik nie są daleko.

‘Mogę dostosować każdą pojedynczą część, jeśli chcę. Będą one zazwyczaj lżejsze i trwalsze niż większość normalnych komponentów.”

Dassividaniya

Nie ma wątpliwości, że Dassi wkroczył na nowy grunt, tworząc formowaną brytyjską ramę karbonową.

Musimy jednak zapytać, dlaczego nie pójść na całość? Jego cudowna grafenowa rama jest piękna, ale ma podobne krzywizny i geometrię do wariantu z tajwańskiego katalogu katalogowego.

Czy firma Abbott nie mogła odrzucić instrukcji i przeprojektować samą ideę roweru?

„Przywrócenie roweru wyprodukowanego na Dalekim Wschodzie, sprawienie, by działał i wyprodukowanie go bez martwienia się o zbyt radykalne zmiany, wiąże się z ogromnymi kosztami”, mówi.

‘To jak wszystko w życiu – jeśli zasadniczo zmienisz zbyt wiele rzeczy za jednym zamachem, to jak walczyć z ogniem, jeśli pojawi się problem? Zmieniliśmy więc nieco geometrię, zmieniliśmy tylne widełki – nie bez powodu są inne.

Zmieniliśmy stery, zmieniliśmy łuk górnej rury, a potem usiedliśmy i powiedzieliśmy, na razie wszystko w porządku.

'Rozwiążmy ten problem produkcyjny, a potem zaczniemy dostrajać rzeczy. Ale czy rzeczywiście musi to wyglądać tak bardzo inaczej, jeśli faktyczny postęp dotyczy materiałoznawstwa, a nie aeronauki?

Innowacja czy komplikacja?

To uczciwy punkt. Nie mogę się zdecydować, czy Dassi zastosował niepotrzebnie złożone podejście do stworzenia czegoś, co wygląda dość ogólnie, czy też przeciera szlaki przez niezbadany teren technologiczny.

Posiadam pomysł, że może to być jedno i drugie.

Przed wyjazdem Abbott prawie wybucha podekscytowaniem z powodu swoich planów na przyszłość.

‘Otrzymamy pierwszą klatkę, która jest całkowicie oprzyrządowana. Zawodnicy będą mogli przyjechać i dosłownie zapiszemy dane o ich pozycji na rowerze i całej wytwarzanej przez nich mocy w odniesieniu do naprężenia i obciążenia mierzonego w ramie.

‘To może działać, może nie. Wierzę, że tak. To badania, ale możemy to zrobić tutaj – to efekt pracy wykonanej z Rolls-Royce'em i F1, ponieważ są przyzwyczajeni do mierzenia rzeczy, aby to poprawić.

‘O ile widzę, w świecie kolarstwa nie wykonuje się zbyt wielu pomiarów.

‘Czy nie byłoby lepiej, gdyby był dostrojony do osoby z perspektywy rozmiaru lub ułożenia, a nie tylko aerodynamicznie ukształtowany?’

Poświęca chwilę na złapanie oddechu. „Tak bym powiedział” – podsumowuje spokojnie.

--

Co to jest grafen?

Obraz
Obraz

To włókno węglowe przyszłości, tylko lepsze i już tutaj. Rodzaj

Ultra wytrzymały i lekki materiał, nadprzewodnik, supersmar, system magazynowania energii, proszek do drukarki 3D i izolator termiczny – grafen może zrobić wszystko, poza ugotowaniem dla Ciebie obiadu.

Materiał składa się z łańcucha atomów węgla o grubości jednego atomu uformowanego w sześciokątną siatkę, dzięki czemu jest 100 razy mocniejszy niż stal.

Na razie jest to czysty nanomateriał, co oznacza, że działa w skali atomowej, a nie jako duża struktura.

Kiedy Dassi mówi, że jego rama jest wykonana z grafenu, bardziej prawdziwe jest stwierdzenie, że rama jest wykonana z włókna węglowego z niewielkim wzmocnieniem grafenem.

Fragmenty grafenu dodane do żywicy mają na celu wzmocnienie i wzmocnienie ramy, a Dassi twierdzi, że zmniejsza wagę, jednocześnie zwiększając odporność na uderzenia i sztywność.

--

Rowery

Obraz
Obraz

Co otrzymujesz za swoje pieniądze

Graphene Interceptor jest flagową ramą Dassi i kosztuje 5 995 funtów.

Stworzony w Wielkiej Brytanii, zawiera grafen, waży około 780g, a jego układ włókien węglowych można dostosować do potrzeb rowerzysty.

Geometrię ustalają istniejące formy, więc jest ona obecnie dostępna w pięciu rozmiarach, od 50cm do 58cm.

Następny w hierarchii znajduje się standardowy Interceptor, który widzieliśmy w konstrukcji, i waży dodatkowe 200g.

Oba są wykonywane na zamówienie i malowane na zamówienie.

Zalecana: