Материалы будущего
Чем предаваться мечтаниям, лучше претворять идеи в жизнь. Разработчики компании
На первый взгляд новшество совсем не выглядит таковым. Филипп Кельнер из отдела разработок экспериментальных конструкций показывает прессованную стальную заготовку, которая будет крепиться на пороге автомобиля, вберет в себя дверные петли, а чуть выше будет еще держать по бокам лобовое стекло. Эта заготовка — передняя стойка, которая, если смотреть на автомобиль спереди, является первым важным вертикальным компонентом кузова. В большинстве машин она вместе со средней и задней стойками образуют салон, являясь, таким образом, жизненно важным элементом. Прежде всего в открытых автомобилях, кабриолетах и родстерах, передняя стойка защищает пассажиров, если автомобиль переворачивается. В профиль из тонколистового металла искусно встроен другой профиль из высокопрочной стали. Неприметный кусок металла — на концах тоньше, в середине массивней — он, тем не менее, представляет собой инженерный шедевр.
Невидимый костяк
Высокопрочный металл обрамлен черным пластиком с ромбовидными распорками, крепящими его изнутри. «Есть еще нюанс: между заливаемой пластмассой, усиленной коротким стекловолокном, и металлом находятся два слоя термопластичной стеклоткани. Мы называем это органожестью», объясняет Кельнер. Всё в комплексе дает 3D-гибридную переднюю стойку, новую гибридную конструкцию, изобретенную
Основной элемент материаловедов любой водитель 918 Spyder и новой модели
При выборе материалов и возможных методов производства разработчиков консультируют сотрудники отдела технологии материалов, которым руководит Штефан Шмитт. Предпосылкой является нестандартное мышление. Пример: в большинстве смартфонов используется «Gorilla Glass» — высокопрочное стекло с выдающимися оптическими свойствами. «В 918 Spyder с пакетом Weissach мы впервые использовали окно из похожего материала, то есть композита из двух тонких стеклянных слоев и специальной пленкой между ними». Маркус Шульцки из отдела перспективных конструкций показывает образец 20 × 20 см — заднее стекло от 918-го, самой спортивной модели. Оно удивительно легкое. Если щёлкнуть по нему, звук как от пластмассы. «Каждый так думает», замечает Шульцки. «Но это — стекло. Промежуточный результат. Сейчас мы уже продвинулись намного дальше». В сегодняшних
Стеклянная революция в салоне
От смартфонов автомобилестроение получило материал, который может стать носителем информации и в транспортном средстве. Наряду с компонентами экстерьера, в отделе Матиаса Фрёшле также работают над решениями для салона автомобиля. В будущем ему видится «центральная консоль, изогнутая поверхность которой вся из многослойного стекла. Благодаря специальным пленкам получим дисплеи и элементы управления, необходимые водителю и пассажирам. Меню активируется с помощью жестов, гаптическая обратная связь посредством касания стекла дает подтверждение выполнения команды».
Хендрик Себастьян и его коллеги думают и о других возможностях применения. «Это могут быть совершенно новые формы, стекла и дисплеи, обеспечивающие изображение дополненной реальности. Например, из окна машины видна старая крепость. Пассажир касается стеклянной поверхности, боковая камера снимает крепость, в Интернете находит о ней информацию и в режиме реального времени выводит ее на дисплей рядом с изображением крепости». Пленка между слоями стекла выполняет функцию экрана. Возможно также постепенное затемнение окон в зависимости от яркости солнечного света или по желанию пассажиров.
Porsche из волокон растений
Компания также исследует использование в салоне автомобиля элементов из возобновляемого сырья. «Есть обивка дверей из растительных волокон, правда, пока она не отвечает нашим требованиям как производителя премиум-класса», сообщает Фрёшле. Но уже вскоре
Под этим он подразумевает то, что сейчас обычно называют 3D-печатью. Этим занимаются его коллеги Фальк Хайльфорт и Франк Икингер из отдела экспериментальных приводов, демонстрирующие нам цилиндрический предмет. Это вал ротора электродвигателя, передающий производимый электромагнитом крутящий момент на привод. Это, можно сказать, коленвал электромотора. «Вал ротора сделан из специальной высокосортной стали», объясняет Хайльфорт. Рядом с валом мы видим стеклянную трубочку с серым, мелкозернистым порошком, который служит основой для изготовления этой внушительной детали. В чистом помещении порошок тонким слоем распределяется на поверхности, затем накрепко соединяется с металлом точечной лазерной сваркой. Слой за слоем, процесс повторяется. Таким образом, роторный вал длиной около 50 см «обрастает» порошком. Преимуществом этого способа по сравнению с фрезерованием и вытачиванием являются: гораздо меньший расход материала, возможность повторного использования оставшегося порошка, изготовление деталей более сложных форм. Внутри роторного вала имеется тонкая ребристость, повышающая прочность.
На токарном станке делать подобные формы было бы невозможно. Для достижения схожего результата пришлось бы часть ротора сначала отливать, затем сваривать. «У нас же деталь намного прочнее, значительно легче и с повышенной жесткостью, с гораздо большей силой сцепления», перечисляет преимущества Икингер. «Правда, сегодня требуется около 13 часов для „выращивания“ такого вала». Поэтому серийное производства пока не планируется, но эта технология еще станет прорывом. Хендрик Себастьян: «Аддитивное производство — своего рода революция в разработках конструкционных деталей. Мы сможем намного быстрее оптимизировать процесс, проводить тесты, значительно повышая эффективность. Это уникальная инновация для изделий и процессов, потенциал которой далеко не исчерпан. Предстоит еще справиться с множеством вызовов, но на то мы и
Текст Tорстен Эльбригманн
Фото Рафаэль Крётц