Témata
Reklama

Celokompozitový supersport

10. 03. 2005

Výroba "supersportu" Mercedes-Benz SLR McLaren, která probíhá výhradně v McLaren Technology Centre v anglickém Wokingu, v sobě kombinuje tu nejlepší technologii ze dvou světů - výhody výrobního systému společnosti Mercedes-Benz a odborné znalosti McLarenu.

McLaren Technology Centre je nová firemní centrála skupiny McLaren, kterou DaimlerChrysler vlastní ze 40 %. Přibližně 140 zaměstnanců zde ročně vyrobí více než 500 vozidel. Model SLR je navíc dostupný jen v limitovaných edicích, což přispívá k jeho ještě větší exkluzivitě.
Celý závod o rozloze více než 22 500 m2 je vybaven nejmodernější výrobní technologií, přičemž na výrobu typu SLR je vyčleněno 4000 m2. Tři z celkem sedmi částí výrobního komplexu budov jsou vyhrazeny pro lakovnu a finální montáž "eselerka", zbývající 4 budovy zabírá team formule 1 McLaren Mercedes, Mc Laren Electronic Systems, McLaren Marketing a McLaren Applied Technologies.
Reklama
Reklama
Reklama

Výroba karoserie

Základním požadavkem týmu designérů bylo navrhnout novodobého nástupce legendárního SLR z padesátých let s přímou návazností na technologii vozů formule 1. Pro celou konstrukci vozu byla použita technologie kompozitu z uhlíkových vláken (CFC - Carbon-fiber Composites) v kombinaci s hliníkovými prvky, která karoserii dává výhodu nejen vysoké úrovně pasivní bezpečnosti, ale také velmi nízké hmotnosti vozu. Řádově se jedná zhruba o 40% snížení hmotnosti ve srovnání s tradiční ocelovou konstrukcí. Kompozitová karoserie samozřejmě není nikterak převratným řešením, ale novinkou je, že i všechny deformační členy jsou ze stejného materiálu.
Základem celé karoserie je podlaha s integrovanými nosníky a kotevními místy v jednom kuse. Tento polotovar se k montáži dostává v "přírodní" bílé barvě a pochází přímo od specialistů týmu McLaren Composites. K podlaze je nýtováním a lepením připevněna horní část. Stabilitu a pevnost spojení dokazuje i umístění hliníkového motoru, který je přišroubován na přepážce motorového prostoru a prostoru pro posádku - ta je rovněž vyrobena z uhlíkového kompozitu. Ke kotevním místům motoru jsou také přišroubovány 620 mm dlouhé kuželové deformační prvky z kompozitu, které díky odstupňované tloušťce stěny zachycují značnou část deformační energie při čelním nárazu a zbytek rozvádí do nosných prvků celé karoserie. Přední konec těchto členů je spojen příčným prvkem, jehož sendvičová struktura dokáže zachytit nárazy nižšími rychlostmi.
Stupeň integrace dosahovaný při výrobě karoserie je přitom velmi pozoruhodný. Dobrým příkladem může být např. jádro kompozitové struktury střešního rámu, který je rovněž vyroben ze samostatného kusu a ještě před injektáží pryskyřicí je automaticky vyplněn speciální pěnou, jež vytváří samostatný díl částečně nárazuvzdorné sendvičové konstrukce.
Při konstrukci karoserie SLR bylo použito rovněž prostorově méně náročné řešení otevírání dveří, které se vyklápí vzhůru šikmo vpřed a jejich panty jsou umístěny na sloupku čelního skla.

Finální montáž a povrchová úprava

Vlastní montáž Grand Turisma SLR je z velké části prováděna ručně na celkem devíti stanovištích rozmístěných podél celé výrobní linky délky asi 80 metrů.
Každý výrobní krok je prováděn v souladu se standardem výrobních procesů produkčního systému společnosti Mercedes-Benz, který byl ke speciálním požadavkům výroby SLR příslušně adaptován. Každý vůz prochází kontrolou kvality před opuštěním každé z devíti výrobních stanic na lince, čímž je zabezpečena vysoká úroveň kvality práce a osobní odpovědnosti jednotlivých pracovníků.
Lakování celokompozitové karoserie využívá speciálního procesu. I zde většina prací probíhá s velkým podílem ruční práce, přičemž lakovna se nachází uvnitř areálu výrobního závodu.
Po kompletním sestavení je každý vůz přezkoušen na válcové zkušebně, kde se přesně dolaďuje nastavení podvozku, ovšem ani tím kontrola kvality výroby nekončí. Na řadu přichází inspektor kvality a zkušební jezdec. Doručení a předání vozu zákazníkovi totiž následuje až po jejich společném souhlasu k opuštění výrobní linky.
Zvláštním prvkem je zadní výklopný spoiler. Ten působí nejen jako přítlačné křídlo, ale v případě intenzivní decelerace také jako aerodynamická brzda. Vyklápí se automaticky i podle přání řidiče a při nouzovém brzdění se vyklopí až o 65°, čímž celkový přírůstek přítlačné síly na zadní nápravu náležitě vzroste a odpovídá hmotnosti asi 160 kg.

Automatizovaná výroba CFC součástí

Ještě před nedávnem byly kompozitové součásti vyráběny ručně v časově velmi náročných procesech. Společně s požadavky na dosažení vyššího stupně automatizace i vzhledem k velkému počtu kompozitových součástí, ze kterých je SLR postaveno, pracoval tým McLarenu s odborníky z technologického centra společnosti Mercedes-Benz na zefektivnění výroby kompozitových materiálů. Výsledkem nákladného vývoje je oddělení fáze plnění a sycení pryskyřicí od fáze vytvrzování.
Procesně je při výrobě nejprve vytvořen tzv. předlisek, pro jehož výrobu je využito zkušeností a technologií textilního průmyslu. Polotovar pro výrobu kompozitu, CFC tkanina, je tak nyní vyráběna v automatizovaném procesu, využívajícím tradiční postupy textilní výroby (stehování, pletení, tkaní a lemování). Pro lepší představu je např. podélný nosný prvek přední částí karoserie složen z centrálního křížového prvku, obvodové tvarové části a vnitřní sítě. Křížový prvek sestává z několika vrstev uhlíkových vláken strojově sešitých dohromady. Při výrobě polotovaru budoucího profilu je tkanina oříznuta na požadované rozměry a vzniklá síť vložena do polystyrenového jádra. Tento celek je sevřen do speciálně vyvinutého stroje, který vytvoří podélný lem z dalších celkem 25 000 uhlíkových vláken, která jsou současně odvíjena ze 48 cívek. Olemováním základu jádra s přesným uložením vláken podle předem definovaných úhlů a požadovaného tvaru je vytvořen základní profil. Několik vrstev základní tkaniny se v určitých oblastech překrývá, čímž je zajištěna dostatečná pevnost při požadované minimální tloušťce součásti.
V dalších výrobních procesech spojí počítačově řízený všívací stroj křížový člen s tkaninou podélného prvku. Vytvořené jádro je vyjmuto a předtvarovaný polotovar podélného nosníku je zastřižen na přesný rozměr. Do takto vytvořeného jádra nosného prvku je již vstřikována pryskyřice. Velkou výhodou oproti ručnímu i několikahodinovému zpracování je, že výrobní cyklus kompletního podélného prvku trvá s využitím oplétacího stroje pouhých 12 minut.
Ovšem nejen karoserie, ale i struktura zadního plata vozu SLR poskytuje další dobrý příklad pro prezentaci nových výrobních technologií zpracování uhlíkových vláken. Zadní plato pod sklem má velmi složitý tvar s několika štěrbinami, které jsou také vyráběny samostatným automatizovaným procesem. Zdokonalením metody SMC (Sheet Molding Compound) podle nových požadavků vznikla metoda "Advanced SMC". Výhodou této technologie je, že i základní síťové výztuže již nejsou vyráběny ručně, ale strojově. Zde pak vstupuje do hry ještě další manipulační systém, který jednotlivé CFC vrstvy umísťuje v předem vypočtených úhlech a předem nastavených pozicích, které korespondují s konečnou podobou součásti, čímž je zajištěna výsledná čistota výlisku. Tento předlisek je následně pomocí tepla a tlaku zformován do konečné podoby ve formě. Díky celkové kvalitě zpracování již není zapotřebí dalšího opracování ani úprav. Mercedes-Benz se tak stal prvním automobilovým výrobcem, který ve výrobě využívá technologii Advacned SMC.

Jeden muž, jeden motor - princip vysoké kvality

Vysoká pevnost nosné struktury karoserie je u SLR velice důležitá, neboť společně s vysoce výkonným podvozkem musí zvládnout výkon osmiválcového motoru objemu 5,5 litru. Jeho konstrukce sice vychází z motoru V8, který je standardně v nabídce, ale stupeň jeho úprav je takový, že lze hovořit o zcela novém agregátu. Disponibilní výkon motoru je 460 kW při 6500 min-1 a točivý moment 780 Nm při 3250 - 5000 min-1. Již při 1500 otáčkách je ovšem k dispozici 600 Nm točivého momentu a ve 2000 otáčkách nabízí plných 700 Nm.
Zajímavostí je samotná výroba této motorové jednotky, která probíhá ručně, a to vždy jediným technikem. Tím je zaručena naprosto perfektní kvalita práce, navíc podpořená dalším výrobním štítkem na motoru s vlastnoručním podpisem technika, který je za dokonalé sestavení motoru odpovědný. I tato drobnost napomáhá kvalitě, ale i exkluzivitě výrobku samotného.
Každá kliková hřídel je samostatně vyvažována s ojnicemi a kovanými písty, které na ní budou použity, aby se zamezilo jakýmkoli nežádoucím vibracím. Veškerá péče věnovaná výrobě motoru pak přináší také náležité výsledky. K výkonům motoru přispívá i výfukové potrubí, které je velice krátké a je umístěno za předními koly. Na závěr snad jen poznámka, že SLR s tímto agregátem zrychluje z nuly na 100 km/h za 4,2 s a na 200 km/h za 11,3 s. Nejvyšší dosažitelná rychlost vozu leží až za hranicí 320 km/h, přičemž výkonům odpovídá i spotřeba paliva, která nepadá pod 14 l/100 km.
Veškeré obrázky naleznete v tištěné podobě časopisu.
Podle zahraničních materiálů zpracoval
Ing. Jiří Čumpelík
Reklama
Vydání #3
Kód článku: 50344
Datum: 10. 03. 2005
Rubrika: Automobilový průmysl / Technologie
Autor:
Firmy
Související články
Téma: technologie pro výrobu forem

Díly, součásti či výrobky, které spatřily světlo světa díky tomu, že byly vylisovány, odlity či vykovány ve formě, jsou doslova všude kolem nás. Forma je zařízení často velmi složité a komplexní a k její výrobě je potřeba řada špičkových technologií. Následující článek představuje některé z nich.

Stavme na pozitivním a fungujícím

Česko patřilo ke konci roku 2023 k zemím, jejichž ekonomika stále nedosáhla předcovidové úrovně. Hospodářský růst bude podle většiny ekonomů i v tomto roce velmi pomalý. Situaci komplikují nepříliš optimistické faktory, jako je nestabilita veřejných financí, výroba postavená na subdodávkách, nedostatečná infrastruktura a další. Když k tomu připočteme vnější geopolitické okolnosti, není situace příliš příznivá. A o tom, jak toto vše ovlivňuje automobilový průmysl a jak se zbavit stigmatu subdodavatelské země, jsme hovořili s Petrem Knapem, odborníkem společnosti EY pro automobilový průmysl.

Letošní veletrh Formnext slibuje hojnou účast

Formnext, přední světový veletrh aditivní výroby a průmyslové produkce nové generace, slaví úspěšný start do nového veletržního roku – navzdory poněkud utlumené ekonomické situaci v Německu a globálním politickým výzvám se do konce února přihlásilo již přibližně 574 společností z 35 různých zemí.

Související články
MM Glosa: Sem se mi dívejte

Filmový a televizní dabing byl naší pýchou. František Filipovský nechť je toho důkazem. Úspěch rolí legendárního francouzského herce Louis de Funès, jehož vlastní hlas nikterak neupoutá, je z velké části právě dán mistrovským dabingem. Osobně bych se s ohledem na výuku jazyků tohoto pomyslného dabingového prvenství klidně vzdal a jménem Husákovy generace ho vyměnil za možnost zhlédnout černobílé upozornění ČST například před legendárním seriálem Profesionálové, že: „Pořad je v původním znění s titulky“, a agenty z CI5 slyšet v originále, a dostávat tak pod kůži hovorové fráze a výslovnost.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Blíží se druhý ročník veletrhu broušení

Od 14. do 17. května 2024 se koná druhý ročník veletrhu GrindingHub, který odborníkům z celého světa představí – poprvé v historii ve čtyřech výstavních halách – nejnovější technologická řešení v oblasti broušení. Tentokrát se ve Stuttgartu představí přes 460 vystavovatelů z 31 zemí.

Promluvy Štefana Kassaye: Protiřečení na denním pořádku

Kolem nás, u nás, všude, kde existuje život, se každou vteřinu odehrávají miliony událostí, které zasahují jednotlivce, komunity, státy. Rostou nepokoje, protesty a skandování, pouliční bitvy, rebelie. Systémy budované člověkem v sílící zlovůli a vlivem ničivých výroků se řadu let dostávají do úpadku. Jsme svědky válečných konfliktů, nových a nových hrozících válek.

Kompozitní materiály z přírodních zdrojů

Veřejnost se stále více snaží být environmentálně odpovědnou. Ani napříč odvětvími průmyslu tomu není jinak. V oblasti kompozitních materiálů můžeme v posledních letech sledovat stále častější tendence využívat přírodní materiály jako náhradu konvenčních syntetických produktů. Roste poptávka po vláknech na rostlinné bázi (například vláknech ze lnu, konopí nebo sisalu) a tyto materiály získávají významný podíl na celkové produkci kompozitních výrobků.

O stavu ekonomiky a roli vůdců

V povídání s Janem Urbanem, vysokoškolským pedagogem, podnikovým poradcem, publicistou a autorem řady knih a článků, se prolíná řada myšlenek nedávno zesnulého profesora Milana Zeleného, i když se osobně nikdy nepotkali. Několik top manažerů a emeritních CEO, kterým jsme tento rozhovor poskytli před zveřejněním, doporučilo slova Jana Urbana tesat do kamene. V intencích uvažování excelentních ekonomů Zeleného i Urbana lze říci, že dosud panuje rozpor, který nastiňuje tento rozhovor: trend zaměňování popisu akce za akci samotnou se spíše prohlubuje místo toho, aby v praxi ustupoval – v politice, podnikání i ve vzdělávání.

Plzeňské setkání strojařů

Katedra technologie obrábění Fakulty strojní Západočeské univerzity v Plzni letos uspořádala již devátý ročník mezinárodní konference Strojírenská technologie Plzeň. V porovnání s minulým ročníkem zaznamenala podstatně větší návštěvnost – čítala téměř dvě stě účastníků a uskutečnilo se bezmála šedesát prezentací. Náš časopis na konferenci figuroval jako mediální partner akce.

MM Glosa: Eine große Katastrophe

V Německu to stále vře. Vedle obav z politických iniciativ a churavějící ekonomiky řeší naši západní sousedé i otázky rasismu. Skupina vědců, jejichž úkolem bylo zkoumat, jak kdysi dávno žili dinosauři, se raději zabývá otázkou, zda jména dinosaurů odpovídají dnešnímu duchu doby. Zatímco dinosauři kdysi obývali Zemi bez zájmu o politickou korektnost, jejich jména jsou nyní předmětem vášnivých debat, zdali nejsou rasistická nebo sexistická…

Promluvy Štefana Kassaye: Devalvace vědy vědeckou komunikací?

Užívání cizích slov v běžné řeči ještě nikoho neudělá vědcem ani to nepovýší jeho společenskou úroveň. Přesto má člověk, kromě běžné výměny názorů, svůj záměr, kterému odpovídá i příslušný komunikační styl. Pochopitelně, že vysoce uznávaná osobnost chce mít možnost být šiřitelem svých vlastních názorů.

Co přinese rok 2024 v oblasti automatizace?

Řada otřesů v posledních několika letech předznamenala novou éru zvýšených geopolitických a ekonomických rizik. Výrobci jsou nuceni k tomu, aby do obchodních modelů začlenili odolnost a flexibilitu a aby přehodnotili globální dodavatelské řetězce a vztahy. Zároveň stoupá tlak na začlenění principů ESG do rozhodování o provozu (tato zkratka z anglických slov environment, social a governance označuje vliv firmy na životní prostředí, pracovní podmínky ve firmě a její vliv na společnost, celkové fungování firmy uvnitř i navenek a její transparentnost).

Promluvy Štefana Kassaye: S novým rokem nové příležitosti

Milý úsměv již z dálky prozrazuje dobrou náladu Janka, mého přítele z dětství. Září radostí, z byť i náhodného setkání. „Štefane, víš, co všechno mě čeká? Tvrdá robota. Počínaje prvním pracovním dnem.“ Řekne mi hned na uvítanou. Jeníček toho má vždy dost na práci. Zlepšovací návrhy, inovace… A navíc, jako představitel podniku, svým dobře míněným posláním oplývá nesmírným zájmem o vše kolem. Chce šířit dobro, a pomáhat lidem realizovat jejich předsevzetí. Není to ale vždy tak jednoduché, vnější svět ovlivňuje ten náš vnitřní. Například, když byl prezentován vládní program, vyslechli jsme různá vyjádření, často i extrémní. Projevoval se určitý osobnostní intelekt. A jak dny plynou, až příliš často odkrývají znova rozdané karty. Do státní ekonomiky pronikají politické názory, a ekonomika je součástí podnikání.

Jak ušetřit za energie: Využijte odpadní teplo

Řada průmyslových provozů využívá různé technologie, při nichž vzniká velké množství odpadního tepla. Tato draze získaná energie často uniká bez užitku, například ve formě odvodu horkých spalin komínem. Na druhé straně teplo potřebujeme na ohřívání vody nebo na vytápění. K tomu, abychom unikající teplo zadrželi a využili je tam, kde je ho potřeba, slouží technologie zpětného získávání neboli rekuperace tepelné energie.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit