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兰博基尼汽车公司与复合材料 历经逾35年

发表时间: 2021-10-19

  兰博基尼汽车公司产品设计的优势之一是轻量化碳纤维材料的开发和应用。 逾35年坚持不懈的试验以及对创新方法的探索使兰博基尼成为该领域绝对的领导者。这段非凡历史共横跨 12个重要阶段:

  1983年:兰博基尼首次开发和使用碳纤维。波音767首次采用了碳纤维与Kevlar材料,得益于这一来自西雅图的经验技术,兰博基尼全新“复合材料体验”部门(应运而生,首台采用碳纤维底盘的原型车Countach Evoluzione也在此诞生。这是兰博基尼首次使用复合材料,也是此类项目在公路车上的绝对首创。

  2007年:与华盛顿大学建立密切合作关系,是兰博基尼复合材料发展史上的重要里程碑。RTM与OOA技术开发的部分重要工作被委托给这所美国大学,该技术最终为打造未来Aventador单体车壳奠定了基础。

  2007年,研发中心成立了一个新部门,现称为“复合材料开发中心”,专注于创新材料的研究以及碳纤维应用新概念和技术的开发。

  2008年:兰博基尼与波音公司签订第一份合作协议,以研究复合材料的碰撞行为和 Aventador单体车壳。在汽车行业中,兰博基尼汽车公司是第一家应用来自航空学和航天工业的复合材料技术、流程、模拟和界定方法的汽车制造商。

  2010年:得益于与波音公司以及卡拉威公司的合作,兰博基尼开发了锻造复合材料(Forged Composites)专利技术,在短短几天内,打造超级跑车Sesto Elemento的想法便油然而生。同年,兰博基尼在其生产基地(随后用于生产兰博基尼 Aventador单体车壳)建造了专门生产复合材料部件的工厂,在自动化生产阶段和精细化手工生产阶段之间交替发展。

  2011年:全新Aventador LP 700-4亮相,该车型采用完全在兰博基尼总部设计制造的创新碳纤维单体车壳。Aventador车身外壳完全由碳纤维制成,采用了独特的结构设计,保证了底盘重量仅为229.5千克。由于复合材料单体车壳制造流程的独特性和复杂性,当时没有供应商能够提供,因此,兰博基尼决定自行生产单体车壳。

  单体车壳大部分部件的生产均使用了兰博基尼专利技术RTM-Lambo,过程中无需手动层压和高压装置,同时可以使用碳纤维模具,从而减少生产时间,并使RTM-Lambo成为前沿的制造技术。

  同年,兰博基尼与波音公司建立了新的合作关系,开启了维修战略的发展。

  2014年:兰博基尼汽车公司成为全球第一家在碳纤维车型维修服务上获得TUV认证的汽车公司。兰博基尼自 2011 年开始发展该服务,旨在保证维修部件的技术性能与原始部件完全相同,并获得了在责任感、可追溯性、可靠性、准时性和准确性等方面的认证——这些认证都需经过 TüV 意大利专家的审核。碳纤维车型维修服务由“飞行医生”提供,这些专业人士需在波音公司维修部门接受初步培训,并在内华达州Abaris Training Resources 公司接受进一步的深入培训,最终获得美国联邦航空管理局认可的高级复合材料结构损坏维修资格。

  2015年:创造碳皮肤(Carbonskin)。经过多年研发,兰博基尼汽车公司开始向柔韧材料领域拓展,设计出具有柔性基质的新型碳纤维材料,适用于汽车内饰。自此,另一项兰博基尼专利——碳皮肤(Carbonskin)诞生。作为一种独特、柔韧性高、适用于汽车的复合材料,碳皮肤(Carbonskin)完全由兰博基尼汽车公司的研发团队开发,符合汽车行业的所有型式认证和验证要求。除了减轻重量外(比Alcantara轻28%,比皮革轻65%),这一创新材料还具有碳纤维的自然感与三维效果,以及触碰时其他材料所无法带来的柔软性。

  2016年:全新碳纤维研究实验室——先进复合材料结构实验室(ACSL)在西雅图落成。作为公司总部的外部实体,该实验室负责研究所有与碳纤维相关的潜在创新动向。

  2017年:与休斯敦卫理公会研究所(Houston Methodist Research Institute)开展针对医学复合材料的研究项目。兰博基尼汽车公司与该研究所开展了医学领域碳纤维材料研究合作,并向其分享了碳纤维复合材料方面的经验技术。此项目主要研究用于开发假体植入物和皮下装置的复合材料的体外生物相容性,旨在确定更新、更轻便、具有无线电透明性和更好的人体耐受性的材料,且比目前医疗领域使用的材料更耐用。

  2019年:太空测试。兰博基尼汽车公司成为全球首家在国际空间站(ISS)进行碳纤维材料研究的汽车制造商。两年前,兰博基尼与休斯敦卫理公会研究所开展的针对先进碳纤维复合材料的联合研究取得了突破性进展。2019年11月2日,一枚诺斯罗普·格鲁曼公司(Northrop Grumman)的Antares火箭从弗吉尼亚州的沃洛普斯(Wallops)飞行基地发射升空,将兰博基尼汽车公司生产的一系列复合材料样品送至国际空间站。此次发射是由国际空间站美国国家实验室赞助的测试项目的一部分,并由休斯敦卫理公会研究所监督,旨在分析由兰博基尼生产的五种不同复合材料在太空环境极端压力下的反应,从而探索未来在兰博基尼车型和在医疗领域的应用。

  2021年:兰博基尼Essenza SCV12发布,是市场上首款采用碳纤维防滚架且符合FIA国际汽联顶级跑车安全标准的车型。这一非凡成就正是兰博基尼三十年来在汽车领域研究并应用复合材料的智慧结晶。

  为实现这一成果,碳纤维单体车壳在位于圣亚加塔·波隆尼的兰博基尼汽车公司CFK部门的高压装置中生产,并在几个点上进行了加固——有鉴于在FIA认证极其严格的静态和动态测试过程中,受测车体必须承受超过12吨的重量且不能出现明显变形。静态测试超过20项,除底盘外还涉及踏板、安全带和油箱。动态碰撞测试还需评估车辆在速度高达每秒14米时受到碰撞时的影响。在这类测试中,车体底盘不能受到任何可能与驾驶者接触的外部元件的侵入,同时油箱也不能泄漏。

  现今:可持续发展和废料回收。多年来,兰博基尼汽车公司也一直致力于复合材料生产过程的环境可持续发展。如今,兰博基尼工程师开展的研究和项目已通过特定生产技术的应用,减少能源和宝贵资源(如水资源)的消耗,并大幅减少复合材料生产废料的总量。

  所有废料均可在其他应用中重复使用,比如应用在车型或是工厂里的护板或手推车上;不能重复利用的材料都会被收集和回收,并复原纤维,通过“碳纤维回收”项目来制造新产品。这些甚至可以成为如车内地板等在结构和美学上要求较低的车型部件。此外,流程废料也被用于制造副产品,比如在兰博基尼组织的活动中为宾客提供的促销产品。这些举措的终极目标是让碳纤维真正实现可循环、可持续发展。



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