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Tecnologias Compostas: Estrutura Molecular

2024

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Vídeo: Tecnologias Compostas: Estrutura Molecular

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Vídeo: 3. Ligações Químicas: Fórmulas Estruturais [Química Geral] 2024, Março
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Lamborghini

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Stefan Winkelman, chefe da Lamborghini, compartilhou: "A velocidade máxima proibitiva, assim como a superpotência de motores, não são mais nossos principais objetivos ". Essas palavras inicialmente causaram choque. Mas então ele descreveu claramente as outras prioridades de sua empresa: “Nossa nova abordagem ao design não afetará a dinâmica de quebra de recorde e a manipulação fenomenal dos supercarros. Entenda que 300 km / h de velocidade máxima já é uma norma geralmente aceita para qualquer supercarro moderno, mas onde isso pode ser conseguido? Apenas em pistas de corrida por um tempo muito curto. Nós não continuaremos a aumentar a potência do motor por razões ambientais - a Lamborghini, como todos os outros carros, também precisa se encaixar nos padrões de emissões de CO2. Mas há uma saída - alcançar uma relação recorde de potência e massa do carro. Existe apenas um caminho - o uso generalizado de fibra de carbono. "Os carros de Fórmula 1 já confirmaram há muito tempo: não podemos encontrar o melhor material que combine força e leveza."

Assim, tendo desencadeado os antigos valores de uma vez, o Sr. Winkelman nos levou ao objetivo principal da visita à Lamborghini. A partir de agora, esta empresa é a única empresa automobilística do mundo que possui em sua estrutura uma divisão para o desenvolvimento, teste e produção de peças em fibra de carbono.

Aventador sem painéis externos. A cápsula de fibra de carbono do habitáculo é claramente visível, na qual a unidade de potência e o chassis são montados em sub-quadros de alumínio

«Авентадор» без наружных панелей. Отлично видна углепластиковая капсула пассажирского отсека, к которой на алюминиевых подрамниках крепятся силовой агрегат и ходовая часть
«Авентадор» без наружных панелей. Отлично видна углепластиковая капсула пассажирского отсека, к которой на алюминиевых подрамниках крепятся силовой агрегат и ходовая часть

Aventador sem painéis externos. A cápsula de fibra de carbono do habitáculo é claramente visível, na qual a unidade de potência e o chassis são montados em sub-quadros de alumínio. Aventador sem painéis externos. A cápsula de fibra de carbono do habitáculo é claramente visível, na qual a unidade de potência e o chassis são montados em sub-quadros de alumínio.

MÃO DE WASHINGTON

A Lamborghini não poderia ter dominado um projeto dessa escala sozinho. Financeiramente (e até certo ponto tecnologicamente), a Audi ajudou, o atual dono de uma empresa italiana como parte da preocupação da Volkswagen. Com a seleção de materiais, tecnologias e simulações de computador de testes de colisão de elementos de carbono para o novo carro-chefe - o Aventador 700-forte - os americanos ajudaram. Principalmente, a Universidade de Washington, conhecida por suas pesquisas nessa área. Esta instituição tem uma experiência considerável, principalmente devido ao trabalho em conjunto com a Boeing, que está lançando o Dreamliner, o primeiro avião de passageiros com uma fuselagem feita de materiais compósitos.

Os fabricantes de aeronaves também compartilharam com os italianos o know-how - o método de determinar rapidamente o grau de dano e reparo operacional das estruturas de fibra de carbono. Afinal, um avião com um elemento problemático muitas vezes não pode ser enviado por conta própria ao fabricante. A Boeing criou o instituto de “médicos voadores” - reparadores qualificados com “malas mágicas”, nos quais há todo o necessário para estudar a natureza do dano e sua eliminação. Caras semelhantes voarão para os clientes azarados da Lamborghini. Para reduzir o tempo de chegada, eles organizaram três pontos para a implantação de médicos de carbono - na Itália, nos EUA e na Austrália.

O conjunto de “médico voador” cabe facilmente em uma mala e permite restaurar um monocoque danificado não pior do que em condições de fábrica

Набор «летающего доктора» легко умещается в чемоданчике и позволяет выполнять реставрацию поврежденного монокока не хуже, чем в заводских условиях
Набор «летающего доктора» легко умещается в чемоданчике и позволяет выполнять реставрацию поврежденного монокока не хуже, чем в заводских условиях

O conjunto de “médico voador” cabe facilmente em uma mala e permite restaurar um monocoque danificado não pior do que em condições de fábrica. O conjunto de “médico voador” cabe facilmente em uma mala e permite restaurar um monocoque danificado não pior do que em condições de fábrica.

A Universidade de Washington, ao mesmo tempo, assumiu o promissor desenvolvimento da tecnologia de fibra de carbono. E ele abraçou a Lamborghini, outro parceiro, muito incomum, a empresa Calloway, líder na produção global de acessórios de golfe. Ela faz tacos de golfe feitos de plástico de fibra de carbono por hot stamping, usando blanks de fibra de carbono com fios muito curtos - de 2, 5 a 5 cm, mas graças à sua alta densidade (mais de 200 mil fibras por centímetro quadrado), as pontas dos tacos são extremamente fortes.

A Lamborghini já testou essa tecnologia nos elementos do corpo e na suspensão do carro-conceito Sesto Elemento. Não resultou ruim, mas a produção em massa deveria ser precedida por testes sérios. Um supercarro não é um taco de golfe, mesmo que seja supertecnologia.

E BREW NO INCÊNDIO LENTO

E quais tecnologias já são usadas para criar o Aventador? Existem três métodos que estão sendo usados de várias maneiras diferentes.

O primeiro começa com a moldagem de elementos futuros por estampagem. Pré-formas de fibra de carbono assumem uma forma semelhante à chapa de metal comum, e depois são colocados em condutores especiais, onde são conectados juntos sob o controle de medidores de laser, com tolerâncias não superiores a 0, 1 mm.

Enquanto o método de hot stamping de fibra de carbono não saiu do estágio de experimentos. A tecnologia está sendo trabalhada, inclusive nos logotipos da empresa

Пока метод горячей штамповки карбона не вышел из стадии экспериментов. Технологию отрабатывают в том числе на фирменных эмблемах
Пока метод горячей штамповки карбона не вышел из стадии экспериментов. Технологию отрабатывают в том числе на фирменных эмблемах

Enquanto o método de hot stamping de fibra de carbono não saiu do estágio de experimentos. A tecnologia está sendo trabalhada, inclusive nos logotipos da empresa. Enquanto o método de hot stamping de fibra de carbono não saiu do estágio de experimentos. A tecnologia está sendo trabalhada, inclusive nos logotipos da empresa.

Além disso, a resina polimérica é injetada entre os elementos sob leve pressão. O processo termina com sinterização em uma câmara de calor. Há um mínimo de trabalho manual nesse processo - a maioria das operações é atribuída à automação. Autoclaves caras também não são necessárias - não há necessidade de manter uma certa pressão.

O próximo método é, na verdade, uma variação do anterior. A única diferença é que aqui as camadas de fibra de carbono se sobrepõem - é assim que os componentes de energia mais críticos são formados, por exemplo, struts e amplificadores de corpo.

Um método radicalmente diferente é necessário para a fabricação de peças com uma superfície externa ideal. Neste caso, são utilizadas pré-formas de fibra de carbono refrigeradas com uma resina sensível ao calor pré-injetada que reage com o aumento da temperatura. Tais elementos após a moldagem manual da superfície na matriz são laminados com um filme. Depois do aparelho a vácuo, minúsculas bolhas de ar são removidas do filme, deixando uma superfície perfeitamente lisa. Em seguida, os elementos são colocados para a cura final em uma autoclave, onde são submetidos a tratamento térmico com duração de duas a cinco horas.

A formação de partes de fibra de carbono com uma resina sensível ao calor pré-injetada continua em matrizes de carbono usando uma pistola de calor

Формирование деталей из углеволокна с предварительно впрыснутой термочувствительной смолой идет на карбоновых матрицах с помощью теплового пистолета
Формирование деталей из углеволокна с предварительно впрыснутой термочувствительной смолой идет на карбоновых матрицах с помощью теплового пистолета

A formação de partes de fibra de carbono com uma resina sensível ao calor pré-injetada continua em matrizes de carbono usando uma pistola de calor. A formação de partes de fibra de carbono com uma resina sensível ao calor pré-injetada continua em matrizes de carbono usando uma pistola de calor.

Então, passo a passo, nascem os elementos do monocoque de uma nova lenda do automóvel. Movendo-se de linha para linha, eles estão repletos de novos detalhes, reforçados em locais críticos com espuma de epóxi, que, preenchendo os vazios, também serve como isolamento de ruído; partes de alumínio de acoplamento são implantadas nelas para montar as subtramas dianteira e traseira. Curiosamente, os elementos já fabricados geralmente servem como matriz inicial para os subsequentes. Eles até combinam - reduzindo significativamente o tempo e o custo das operações intermediárias. O clímax é a conexão da base inferior da estrutura de suporte com o teto. O resultado é um monocoque em carbono com apenas 147, 5 kg. A estrutura de alumínio com elementos de fibra de carbono Mursielago pesava 30% a mais - com menos de uma vez e meia de rigidez.

A propósito, os predecessores de Aventador durante nove anos fizeram 4099 partes. A circulação da novidade é esperada no mesmo nível, isto é, 400-500 cópias por ano. Este é um avanço para um design com uso maciço de fibra de carbono. Por exemplo, o primeiro uso em série da estrutura de carbono do corpo do britânico "McLaren F1" 1992 viu a luz de todos em 106 cópias. Mas custou muito mais do que o atual carro-chefe da Lamborghini. Afinal, a fibra de carbono era considerada um exótico transcendental incrível para um carro de estrada - hoje ainda é caro, mas já está se tornando comum.

FATO HISTÓRICO - CONSPIRAÇÃO DO SILÊNCIO

"Lamborghini" não fala particularmente sobre isso, mas o fato de que um quarto de século atrás, esta empresa italiana já tinha um laboratório para o desenvolvimento e implementação de materiais compósitos. Foi dirigido por ninguém menos que o argentino Horatio Pagani, que posteriormente criou o supercarro Zonda. Aparecendo em 1999, o carro foi atingido pelo uso massivo de plástico reforçado com fibra de carbono, incluindo a base de sustentação do corpo - o que apareceu no Aventador apenas 12 anos depois. Aparentemente, os sucessos do ex-funcionário estão forçando a liderança da Lamborghini a ignorar esse fato, embora a produção de Pagani não seja superior a 20 unidades por ano e não seja um concorrente claro do Aventador.

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