Ածխածնային մանրաթելերի մասին խորապես իմացությամբ՝ Trek-ի կոմպոզիտային նյութերի ավագ ինժեները մեծ դեր է խաղացել հեծանիվներն այսօր դարձնելու գործում:
Հեծանվորդ. Ինչպե՞ս սկսեցիք Trek-ում:
Ջիմ Քոլեգրոուվ. 1990թ.-ին Թրեքը ցանկանում էր կառուցել կոմպոզիտային մասեր տանը՝ աղետալի սկզբից հետո, օգտագործելով առանձին ընկերություն՝ 5000 շրջանակը կառուցելու համար: Դա մեկ կտորից պատրաստված էր դեռևս 1988 և 1989 թվականներին: Սարսափելի ձախողում. մենք գրեթե բոլորը հետ ստացանք: Հիմնական մարդիկ հասկացան, որ ապագան ածխածնի մանրաթելն է, և ես վարձվեցի, որպեսզի օգնեմ արտադրությունը բերել այս հաստատություն: Ես եկել եմ Սոլթ Լեյք Սիթիում գտնվող մի փոքր ինժեներական ընկերությունից, որն աշխատում էր օդատիեզերական հաճախորդների հետ՝ Boeing, Lockheed, Northrop, նման ընկերություններ:Ջեքսոն Սթրիթն այն վայրն էր, որտեղ սկսվեց Trek-ը, որը կարմիր գոմ էր Վաթերլոոյի կենտրոնում [Վիսքոնսին]: Trek-ը սկսեց շրջանակներ հյուսել այնտեղ 1976 թվականին: Այժմ այնտեղ տեղակայված է CNC գործիքների մշակման սարքավորում, որը կտրում է բոլոր կաղապարները, որոնք մենք օգտագործում ենք մեր մասերը պատրաստելու համար:
Cyc. օդատիեզերական և ռազմական արդյունաբերությունն օգտագործում է ավելի բարձր որակի ածխածին, քան օգտագործվում է հեծանիվներում:
JC. Նյութը, որը օգտագործում է օդատիեզերական և պաշտպանական արդյունաբերությունը, գրեթե նույնական է այն նյութին, որը օգտագործում են հանգստի արդյունաբերությունը: Այն, ինչ ընդհանրապես բացակայում է, սերտիֆիկացումն է և նաև արտադրության ստուգումը: Մենք օգտագործում ենք շատ տարբեր մանրաթելեր, որոնցից մի քանիսը նույնն են, ինչ օգտագործվում են բարձրակարգ ռազմական և օդատիեզերական նպատակներով: M60J-ը, օրինակ, գերբարձր մոդուլով Toray մանրաթել է: Վերջին անգամ, երբ ես նայեցի, դա մի ֆունտ 900 դոլարից հյուսիս էր [մոտ 1 270 ֆունտ մեկ կիլոգրամը]: Այս բարձր և գերբարձր մոդուլով նյութերից մի քանիսը դասակարգվում են որպես ռազմավարական նյութեր, և դա նշանակում է, որ դրանք հասանելի են միայն ՆԱՏՕ-ի որոշ երկրներում, քանի որ դրանցից կարող եք զենք պատրաստել:Մենք օգտագործում ենք գրեթե բոլոր մանրաթելերը, լինի դա Toray, Mitsubishi, Hexcel, Cytec: Դուք անվանեք այն, մենք օգտագործում ենք այն:
Cyc. ի՞նչն է առանձնահատուկ այն բանում, թե ինչպես է Trek-ը անում։
JC. Հիմնական բաներից մեկն այն է, թե ինչպես ենք մենք սխալ կերպով ապացուցում գործընթացը: Ամեն անգամ, երբ մարդուն խառնում ես, սխալվելու հավանականություն կա: Մեր բոլոր ապրանքները վերջին հինգ կամ վեց տարիների ընթացքում անցել են մեր վավերացման լաբորատորիա, որը մի տեսակ կեղծ գործարան է: Մենք բերում ենք փաստաթղթերի մեր մասնագետներին, ովքեր ասում են մեր օպերատորներին, թե ինչ են նրանք պատրաստվում անել: Մենք այդ օպերատորներին բերում ենք վավերացման լաբորատորիա և վարժեցնում նրանց, որպեսզի անխափան անցում կատարենք: Մենք փորձում ենք զարգացնել իրերը այնպես, որ լավ անցում կատարվի արտադրության: Որովհետև երբ ինչ-որ բաներ հանում եք լաբորատոր միջավայրից և արտադրում, միշտ լինում են փոքր թերություններ՝ բաներ, որոնց մասին չեք մտածել:
Cyc. Ինչպե՞ս եք ձեռնամուխ լինում դիզայնի և հետազոտության պահանջներին Միացյալ Նահանգներում, մինչդեռ ձեր արտադրությունը մեծ մասամբ անում եք Հեռավոր Արևելքում:
JC. Այն, ինչ կարծում եմ, իսկապես կարևոր է, այն է, որ այստեղ սովորածը տարածվում է մեր ասիական գործընկերներին: Այն, ինչ ես զգում եմ, որ մեզ առանձնացնում է այն փաստն է, որ մենք խորապես ներգրավված ենք արտադրության մեջ: Մենք կառուցում ենք բոլոր բարձրակարգ Project One հեծանիվները Վիսկոնսինում, և մենք գիտենք, որ գործարանը թանկ է, բայց եթե մենք դա չանենք այստեղ, մենք կկորցնենք արտադրանքի կառուցման հետ անմիջական կապը: Մենք կարող ենք նախագծել գեղեցիկ շրջանակ և այն ուղարկել ինչ-որ մեկին, բայց մենք չենք պատկերացնի, թե արդյոք այն, ինչ մենք նախագծել ենք, կարելի է կառուցել և արդյոք այն կարելի է կառուցել լավ, եզակի ձևով:
Cyc. Ինչպե՞ս է ածխածնային մանրաթելերի կոմպոզիտային բնույթն ազդում շրջանակի ձևավորման վրա:
JC. Կա մի տեսակ «սև ալյումինի» տեսություն, որտեղ դիզայներները վերաբերվում են ածխածինին այնպես, կարծես այն սովորական իզոտրոպ մետաղ է: Այսպիսով, հեծանիվների նախագծման մեջ օգտագործվող FEA-ի որոշ մասը [Finite Element Analysis] կատարվում է ալյումինի մեջ որպես նյութ մուտքագրելով և խողովակները նախագծելով զուտ պատի որոշակի հաստության ազդեցության վրա:Դա ճշմարիտ կոմպոզիտային FEA-ն չէ: Դա լավ է ընդունելի արտադրանք ձեռք բերելու համար, բայց եթե մենք ցանկանում ենք հաշվի առնել երթևեկության այն տեսակը, որը մենք հետապնդում ենք վերևում, մենք պետք է ամեն ինչ ճիշտ անենք: Մեր դիզայնում դուք կարող եք տեսնել շերտերի քանակը և որտեղ ենք դրանք տեղադրել, և այդ ամենը պայմանավորված է մեր վերլուծությամբ:
Cyc. Ինչպե՞ս է բարելավված աերոդինամիկայի միտումն ազդել դիզայնին ձեր մոտեցումների վրա:
JC. Աերոդինամիկան իսկապես երկընտրանք է առաջացրել մեզ համար: Աերո խողովակների ձևերը հակված են պահանջել ավելի մեծ մակերեսներ, և երբ ցանկացած մասի վրա ավելացնում եք ավելի մեծ մակերես, ավելի մեծ քաշ կա, այնպես չէ՞: Բացի այդ, կա՛մ դա այնքան կոպիտ է վարողի նկատմամբ, քանի որ այն այնքան բարձր է, կա՛մ այնքան նեղ է, որ հեծանիվը ամբողջ տեղում է [կողային ճկման պատճառով]: Ահա, թե որտեղ է մեր վերլուծությունը իսկապես գործում: Նախ և առաջ մենք վերլուծում ենք ձևը աերոդինամիկական տեսանկյունից, իսկ հետո, երբ իմանանք, որ ունենք որոշակի աերոդինամիկ ձև, այնուհետև մենք սկսում ենք այն միացնել FEA-ին:Եթե այդ երկուսը միասին չեն խաղալու, ապա մենք պետք է նյութ ավելացնենք աերոդինամիկային համապատասխանելու համար, բայց այդ դեպքում հեծանիվը չափազանց ծանր կլինի, դա ընդունելի չի լինի: Այսպիսով, մենք անընդհատ մերձենում ենք լավագույն լուծմանը:
Cyc. Ածխածնի մանրաթելից հեծանիվները կեսը ածխածնային մանրաթելեր են, կեսը՝ խեժ: Որքա՞ն կարևոր է խեժը:
JC: Շատ: Մենք դրա մասին շատ չենք խոսում, բայց մենք անընդհատ աշխատում ենք տարբեր խեժերի հետ: Դա կոմպոզիտային նյութ է. ածխածնային մանրաթելը կատարում է աշխատանքը, իսկ էպոքսիդային խեժը մանրաթելերը պահում է իրենց դիրքում: Այսպիսով, եթե խեժը չի կատարում իր աշխատանքը՝ մանրաթելերը տեղում պահելով, դուք չեք պատրաստվում մանրաթելից իրական արդյունավետություն ստանալ: Մենք ավելի ամուր հարաբերություններ հաստատեցինք [ածխածնային մանրաթել արտադրող] Hexcel-ի հետ, քանի որ այն ունի խեժերի լայն տեսականի, որոնք ունեն յուրահատուկ և հատուկ հատկություններ: Խնդիրն այն է, որ դա ավելի է բարդացնում առանց այն էլ բարդ հայեցակարգը: Այնքան շատ ժարգոններ կան շուրջբոլորը. դա T700՞ է, թե՞ T800, թե՞ IM7, թե՞ IM8, ո՞րն է մոդուլը, ուժը և երկարացումը: Այն բավականաչափ շփոթեցնող է՝ առանց խեժերի մեջ մտնելու:
Cyc. ածխածինը երբեմն վատ համբավ ունի սահմանափակ կյանք ունենալու համար: Սա ճի՞շտ է:
JC. Մարդիկ կարծես մտահոգված են ածխածնի մանրաթելով, քանի որ այն անհայտ է: Մարդիկ մեծացել են պողպատով և ալյումինով։ Յուրաքանչյուր նյութ ունի հոգնածության կյանք: Վերցրեք պողպատե թղթի սեղմիչը և հարյուր անգամ թեքեք, այն հավանաբար կկոտրվի: Նույնը արեք ալյումինի հետ, և այն հավանաբար կկոտրվի ժամանակի կեսից, քանի որ ալյումինը այնքան լավ չէ հոգնածության մեջ, որքան պողպատը: Կոմպոզիտները, ընդհանուր առմամբ, ունեն անսահման հոգնածության կյանք: Բայց դա կախված է ածխածնի մանրաթելի օգտագործումից, խեժի օգտագործումից և այն բանից, թե որքան լավ է այն մշակվել: Այսինքն՝ լամինատի մեջ շա՞տ բացեր կան։ Քանի որ դատարկությունները շատ արագ կսպանեն կոմպոզիտը: Տարիներ առաջ դա սովորական էր, բայց ոչ ավելին: Սա, կրկին, այն է, որտեղ նյութերի, գործընթացների և ճարտարագիտության ամբողջական վերահսկողությունը կարևոր դեր է խաղում: Եթե դուք վերահսկում եք այդ ամենը, մենք կարող ենք միանշանակ ասել, որ հեծանիվը, որը դուք գնում եք այսօր, կարող եք քշել ձեր ողջ կյանքի ընթացքում, և այն չի նսեմանա այդ ողջ կյանքի ընթացքում:
Cyc. Դուք նոր և արտասովոր նյութեր փնտրու՞մ եք:
JC: Մենք միշտ փնտրում ենք նոր նյութական ձևեր: Գրաֆենը դրանցից մեկն է, բայց այն դեռ մշակվում է: Կան նանոգրաֆենային թրոմբոցիտների արտադրողներ, այնպես որ դուք արդեն կարող եք ձեռք բերել այն, բայց դա շատ թանկ է: Մեզ համար ամենամեծն այն է, որ քանի դեռ չենք կարող օգուտ տեսնել կոմպոզիտում, մենք ամբողջությամբ չենք վաճառվում: Եթե մենք կարողանանք պարզել գրաֆենի կամ ածխածնի մանրաթելից նանոխողովակներ ստանալու ինչ-որ կերպ, որպեսզի ստեղծենք այնպիսի երկար լարեր, ինչպիսին մենք ունենք ներկայիս ածխածնային մանրաթելի համար, ախ իմ, կարծրությունը, ուժը և քաշը անհավանական կլիներ:
Trek.com
