Autofans e-learning: Chassis van CFRP

Carbon-fiber-reinforced-polymer-bmw-i3

De dagen van staal en aluminium komen dichter bij hun einde. Technieken die tot over enkele jaren enkel voor de Formule 1 en de luchtvaart werden gebruikt, vinden nu hun weg naar de consument van personenwagens. Denk bijvoorbeeld aan Bmw's i3. Wat is CFRP? Laten we daarmee van start gaan.

Carbon-fiber-reinforced polymer

Het hoofdbestandsdeel is een polymeer/ kunststof. Er wordt een weefsel van koolstofvezels op een mal geplaatst waarna er polymeer wordt op gegoten. Dit moet uitharden et voila!, CFRP is geboren. De vezels waarmee ze die carbon-weefsels maken zijn enorm fijn. Slechts een dikte van 0,0007 mm. Ter vergelijking, een mensenhaar is 0,005 mm dik. (Bovenstaande afbeelding is een stuk uit de BMW i3)

lichtgewicht

Enkelen onder jullie zullen misschien al hebben gevoeld dat onderdelen van carbon énorm licht zijn. Daarbij is de buigweerstand ook enorm. Het materiaal kan veel meer hebben dan staal. Het duidelijkste verschil met carbon aantonen? Neem een hoefijzer van staal en één van carbon en trek het uit elkaar. Het stalen hoefijzer buigt helemaal open. Het carbon hoefijzer zal niet buigen maar breken. Carbon is zo maar eventjes vijf maal sterker dan staal.

Carbon-fiber

Voordeel van carbon?

Het lichte gewicht is het grootste voordeel. De extra kracht is daarbij ook mooi meegenomen. Het lage gewicht van de onderdelen zorgt er namelijk voor dat personenwagens een groter bereik verkrijgen. Hoe lager het gewicht van een wagen, hoe minder last de motor heeft met het verder duwen van de wagen. Een groter bereik is trouwens heel belangrijk in de wereld van de elektrische voertuigen. Nog een voordeel? Carbon ziet er gewoon zeer knap uit. Supercars kan je bijvoorbeeld vaak krijgen in carbon met een kleurloze lak in plaats van simpel rood of blauw.

Carbon-fiber-reinforced polymer

Nadelen van CFRP?

Het spul laat zich zeer slecht recycleren. De polymeren (moleculen die bestaan uit identiek delen) die men gebruikt in het CFRP zijn er die, éénmaal uitgehard, niet meer terug te smelten zijn. Scheiding van het carbon en het polymeer is dus "onmogelijk". Audi heeft om die reden ook nog steeds de voorkeur voor aluminium. Wat wel kan met afgedankte CFRP-onderdelen is er een heel nieuw doel voor zoeken. Vliegtuigbouwer Boeing verkoopt zijn oude vleugelonderdelen aan de kayak-industrie. Zij maken hier op hun beurt paddles van. Creatief omspringen met recyclage...

Pioneers?

De onbekende Amerikaanse autobouwer Stout experimenteerde in 1946 al met de Scarab. De carroserie bestond uit kunstof met glasvezel ter versterking. Het bleef echter bij experimenteren. Dichter bij huis was er Citroen. De iconische Citroen DS had een dak van versterkt polyester, met als doel het zwaartepunt van de wagen lager krijgen, dit zorgde op zijn beurt voor een betere handling.

Carbon-fiber-reinforced polymer

McLaren

Kenners vragen zich waarschijnlijk af waarom er nog niet over de McLaren F1 uit 1992 gesproken wordt. Inderdaad, die wagen is namelijk de eerste die een volledig carrosserie van Carbon-fiber-reinforced polymer gebruikte. Verschil met de i3 en soortgelijke? Een aanschafprijs van 50.000 euro voor de i3 tegenover de +1.000.000 euro die je betaalt voor een F1. Ook de MP4-12C maakt veelvuldig gebruik van CFRP.

Laatst gepubliceerd

Reacties

Uw reactie

Recente reacties

Laatste rijtesten

Alle rijtesten

Laatste reportages

Alle reportages

Laatste nieuws

Alle nieuws