Havacılık ve uzay endüstrisi sınıfı karbon fiber, McLaren ART carbon ile süper otomobillere geliyor: hafif süper otomobil mühendisliğinde dünyada bir ilk

Hafiflik, yüksek performans ve yapısal dayanıklılık sağlayan karbon fiberin faydalarından yararlanma konusunda kırk yılı aşkın bir deneyime sahip olan McLaren, malzemenin yarış ve otomotiv kullanımlarında önemli gelişmelere öncülük ederek onu sadece Formula 1 gridinde standart haline getirmekle kalmamış, aynı zamanda yollara da taşımıştır. Bugüne kadar üretilen her bir McLaren karbon fiber monokok temeline dayanırken, McLaren ayrıca gövde yapılarında ve aerodinamik sistemlerde bu hafif, güçlü ve dayanıklı malzemenin faydalarını en üst düzeye çıkararak maksimum performansı ve heyecan verici sürüş dinamiklerini ödün vermeden ortaya çıkarıyor.

Kısaca
  • McLaren Automotive, hacimli süper otomobil üretimi için uygun şekilde ölçeklendirilmiş bir havacılık ve uzay endüstrisi kompozit üretim yönteminin dünyada ilk uygulamasını geliştirdi
  • İngiltere’nin Sheffield kentindeki McLaren Kompozit Teknoloji Merkezi’nde (MCTC) kullanılan yeni Otomatik Hızlı Bant (ART) üretim yöntemi, gelişmiş yapısal optimizasyon yoluyla daha hafif, daha sert ve daha güçlü olacak şekilde optimize edilebilen ve daha az atık malzeme üretilerek üretilen McLaren ART karbon fiber yapılar üretiyor
  • Yeni McLaren W1’in aktif ön kanat tertibatındaki sabit düzlem, bu yeni teknik kullanılarak üretilen bir McLaren ART karbon fiber yapısıdır
  • Gelecek McLaren modelleri, ART karbon fiberin yapılarına entegre edildiği karbon fiber monokoklara sahip olacak

Ve McLaren Automotive, otomotiv sektöründe son teknoloji ve son derece uzmanlaşmış bir üretim sürecinin dünyada ilk kez uygulanan bir uygulamasını geliştirerek, malzemenin en iyi özelliklerini ve daha fazlasını artıran karbon fiber teknolojisinde büyük bir atılımla gelecekteki modellerini geliştirecek.

Havacılık ve uzay endüstrisi, özellikle uçak gövdesi ve kanatları gibi büyük ve önemli parçalar olmak üzere yeni nesil hava jetleri ve savaş uçakları için son derece özel karbon fiber yapılar inşa etmek üzere ultra hassas üretim yöntemleri kullanmaktadır. Bu, önceden emdirilmiş malzemeler kullanılarak geleneksel el yatırması yerine, kompozit bantların yapıları katmanlamak için robotik olarak biriktirilmesiyle elde edilir. McLaren’in geliştirdiği ve şimdi Sheffield, İngiltere’deki McLaren Kompozit Teknoloji Merkezi’ndeki (MCTC) üretim kapasitesine entegre ettiği bu üretim yönteminin hızlı, ‘yüksek oranlı’ bir versiyonudur.

Otomatik Hızlı Bant (ART) olarak adlandırılan bu sistem, daha hafif, daha sert ve daha güçlü olacak şekilde optimize edilmiş, parçadan parçaya daha büyük bir tutarlılıkla üretilmiş ve daha az atık malzeme oluşturacak şekilde üretilmiş karbon fiber yapılarla McLaren yol otomobillerini daha da geliştirmek için muazzam bir potansiyelin kilidini açıyor. Ortaya çıkan McLaren ART karbon fiber formları, geleneksel elle kesilmiş önceden emprenye edilmiş karbon fiber bileşenlerden görsel olarak da farklıdır.

Kompozit bantları katmanlamak için robotik kollar kullanan havacılık ve uzay endüstrisi yönteminde tamamen devrim yaratan McLaren’in Otomatik Hızlı Bant yöntemi, bunun yerine sabit bir biriktirme kafası ve dönebilen hızlı hareket eden bir yatak kullanan özel olarak tasarlanmış bir makine kullanıyor ve bu da otomotiv amaçlarına ve yüksek hızlı kompozit üretimine uygun daha hızlı bir üretim sürecinin kilidini açıyor.

Mühendisler için daha fazla tasarım özgürlüğü

McLaren ART, geleneksel yöntemlerle mümkün olmayan yük taşıma veya sertlik gereksinimleriyle ilgili yeni olanaklar yaratarak özel elyaf yerleşimi sağlar. Mühendisleri tek tip malzeme kısıtlamalarından kurtararak inovasyonu teşvik eder. Kompozit malzeme içindeki elyaf yöneliminin özel olarak ayarlanması anizotropik sertliğe olanak tanır – belirli yönlerde sertlik artırılabilirken başka yerlerde esneklik korunabilir. Bu, yüksek yüklü, karmaşık aerodinamik bileşenler tasarlamanın yeni yollarını açar.

Aynı zamanda optimize edilmiş mukavemet-ağırlık sağlar. Lifler, ek yerleri, kenarlar veya bağlantı noktaları gibi yüksek gerilime veya yüke maruz kalan alanlarda yoğunlaştırılabilir ve böylece düşük gerilimli bölgelerde gereksiz malzemenin çıkarılmasına olanak tanır.

Daha az atıkla oluşturulan karbon fiber yapılar

McLaren ART karbon elyafından yapılmış bir parça oluşturulurken ölçülü uzunluklarda kuru kompozit bant serildiğinden, yeniden kullanılamayan düzensiz şekilli kesiklerin oluşumunda önemli bir azalma olur. Bir bileşeni katmanlamak için kullanılan ham kuru bant malzemesinin %95’e kadarı nihai parçaya gider. Otomatik süreç ayrıca insan hatasından kaynaklanan konumlandırma yanlışlıklarını ve malzeme kaybını azaltarak nihai katmanın tasarım toleransları dahilinde olmasını sağlar ve böylece reddedilen parçaları en aza indirir. Otomatik Hızlı Bant makinesinin otomatikleştirilmiş unsuru, gerçek zamanlı izleme ve kontrol sağlayarak tutarlı süreç parametreleri ve optimize edilmiş parça kalitesi sağlar.

Karbon elyafın daha fazla kullanılmasını sağlayan bir etken

Otomatik Hızlı Bant teknolojisinin üretim süresi ve düşük maliyetler açısından sağlayabileceği avantajlar, karbon fiberin aracın daha fazla alanında daha fazla kullanılması olasılığını yaratmaktadır. Karbon teknenin ötesine bakıldığında, McLaren ART karbon elyafından üretilen ultra hafif gövde panellerinin daha geniş kullanımı daha uygulanabilir ve uygun maliyetli hale geliyor.

Bu gelecekteki bir teknoloji değil – McLaren’in üretim süreçlerine zaten entegre edilmiş durumda. McLaren Kompozit Teknoloji Merkezi’nde prototip bir yüksek hızlı biriktirme makinesi kuruldu ve Otomatik Hızlı Bant teknolojisinin bu ilk kurulumu, 2025’in ilerleyen dönemlerinde üretim kapasitesi artırılarak endüstriyel özellikli bir makineye yükseltilecek.

McLaren ART karbon fiberinin kullanıldığı ilk McLaren aracı, McLaren’in yeni Ultimate süper otomobili ve ikonik ‘1’ otomobil serisinin bir sonraki aracı olan McLaren W1’dir. Otomobilin 1.000 kg’a kadar bastırma kuvveti üretebilen olağanüstü aerodinamik paketinin ayrılmaz bir parçası olan aktif ön kanat tertibatındaki sabit düzlem, Otomatik Hızlı Bant işlemi kullanılarak üretilen parçaların artan sertliğinden yararlanılarak McLaren ART karbondan üretildi. ART karbon sabit düzlem, aerodinamik yük taşıma işlevi göz önüne alındığında önemli bir gelişmeyi yansıtan, önceden emprenye edilmiş benzer bir parçadan %10’a kadar daha serttir. ART karbon fiberden yapılan diğer bileşenler W1’in üretim örnekleri için değerlendirilmektedir.

Otomatik Hızlı Bant üretim yöntemi ve ART karbon yapıları, yeni nesil karbon fiber mimariler için de muazzam olasılıkların önünü açıyor. Bu teknolojinin, yeni nesil McLaren süper otomobillerinin temelini oluşturabilecek, minimum atık malzeme üretimiyle üretilen ultra hafif, ultra güçlü bir karbon fiber teknenin yapısına entegre edilmesi şimdiden düşünülmektedir.