Hidden Menu Latest

بانتظار وصول Audi A8 الجديدة: هيكل متناهي الخفة بفضل المزيج الفريد من المواد

تكتب أودي فصلاً جديداً من مسيرة نجاحها المبهرة في مجال التصميم خفيف الوزن. وبالنسبة للجيل القادم من سيارات Audi A8، تقوم العلامة لأول مرة على الإطلاق باستخدام مزيج ذكي من أربع مواد لصنع هيكل السيارة الرئيسي، حيث يتألف من خليط مواد أكثر قياساً بأي من نماذج الإنتاج السابقة الخاصة بالعلامة. وبالتالي، ترتقي سيارة السيدان الفاخرة مرة أخرى للعب دورها كمحفز للابتكار في مجال التصميم خفيف الوزن للسيارات؛ إذ أن وزنها الخفيف وصلابتها الاستثنائية يسمحان لها بتقديم مستويات أعلى من الأداء والكفاءة والسلامة.

ولتحقيق ذلك، تخلى خبراء التصميم خفيف الوزن في أودي منذ وقت طويل عن التركيز على استخدام مادة وحيدة لوضع التصاميم خفيفة الوزن. ومع مزيج من الألمنيوم والفولاذ والمغنيزيوم والبوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) يرسم الخبراء ملامح مرحلة جديدة في مجال البناء متعدد المواد لهيكل ’أودي سبيس فريم‘ (ASF) الخاص بالجيل القادم من سيارة Audi A8 – انسجاماً مع المبدأ القائل ’المواد المناسبة في المكان المناسب وبالكمية المناسبة‘.

وتطبق أودي باستمرار تقنيات وتصاميم جديدة تحقق فوائداً ومكاسباً مباشرة للعملاء– ولا ينحصر هذا الأمر بالوزن فقط. كما تتفوق الصلابة الالتوائية – العامل الحرج للتحكم الدقيق والعزل الصوتي الميز- التي يتميز بها الجيل القادم من هذا الطراز الرائد على القيم الممتازة التي سجلها الطراز السابق بمقدار الربع تقريباً.

 

عملية إنتاج مبتكرة – اللوحة الخلفية المصنوعة من الكربون في سيارة Audi A8 الجديدة

من حيث الأبعاد الإجمالية، تعتبر اللوحة الخلفية فائقة القوة والصلابة الالتوائية والمصنوعة من البوليمر المقوى بألياف الكربون أكبر مكونات مقصورة الركاب الخاصة بسيارة Audi A8، كما أنها تساهم بنسبة 33% من الصلابة الالتوائية الخاصة بالمركبة ككل. ومن أجل ضمان الامتصاص الأمثل للأحمال الطولية والعرضية وقوة القص، تم تثبيت ما بين 6 و19 طبقة من الكربون فوق بعضها البعض لتضمن التصميم الأمثل من حيث الأحمال. وتتألف طبقات الكربون الفردية هذه من أشرطة بعرض 50 ميلي متراً يمكن وضعها بصورة فردية ضمن حزمة طبقات جاهزة وفق أي زاوية ألياف مطلوبة ومع الحد الأدنى من عمليات قص الألياف. ومن شأن عملية التثبيت المباشر لطبقات الألياف المبتكرة والمطورة خصيصاً لهذا الغرض أن تتيح الاستغناء التام عن الخطوة المتوسطة المطلوبة عادةً لتصنيع ألواح كاملة. ومن خلال استخدام عملية أخرى تم تطويرها مؤخراً، يتم ترطيب حزمة الطبقات باستخدام مادة راتينج الإيبوكسيد وتثبيتها في غضون دقائق قليلة.

ويتم استخدام تركيبة عالية القوة من المكونات الفولاذية المشكلة بالحرارة لصنع مقصورة الركاب، والتي تضم كلاً من القسم السفلي للحاجز الأمامي والعتبات الجانبية والأعمدة الجانبية التي تفصل بين أبواب السيارة والقسم الأمامي من خط السقف. ويتم إنتاج بعض من هذه الألواح المعدنية المفرغة وفق سماكات مختلفة باستخدام تقنيات تصنيع مخصصة- ويعني هذا الأمر أنها مخصصة – كما تخضع المكونات الأخرى أيضاً لمعالجة حرارية. ومن شأن هذا الأمر أن يخفض الوزن ويزيد من القوة، وخاصة في مناطق السيارة التي تتسم بأهمية خاصة بالنسبة للسلامة.

وتشكل المكونات المصنوعة من الألمنيوم 58% من جسم سيارة Audi A8 الجديدة، وهي أكبر حصة من مزيج المواد. وتعتبر العقد المصنوعة من الفولاذ المصبوب والمقاطع المنبثقة والصفائح بمثابة العناصر المميزة لتصميم هيكل ’أودي سبيس فريم‘. وفي هذا الإطار أيضاً، تكون العملية مدفوعةً بمنافسة محمومة بين المواد. وتحقق سبائك الألمنيوم المصبوب المعالجة حرارياً وذات القوة الفائقة قوة شد من أكثر من 230 ميجا باسكال. وتكون مقاومة الخضوع المقابلة في اختبار الشد أكثر من 180 ميجا باسكال، وأكثر من 280 ميجا باسكال (أي 320 ميجا باسكال) بالنسبة لسبائك الألمنيوم الجانبية – وهي قيم أعلى بكثير قياساً بالقيم المسجلة في السابق.

وتكمّل دعامة توزيع قوى الشد المصنوعة من المغنيزيوم المزيج الذكي للمواد المستخدمة. وتظهر المقارنة مع الطراز السابق أن هذه الدعامة تساهم بنسبة 28% من خفض الوزن. وتؤمن المسامير المصنوعة من الألمنيوم الاتصال بأقواس برج الدعامة، الأمر الذي يجعلها بمثابة العنصر الضامن للصلابة الالتوائية العالية التي يتمتع بها جسم السيارة. وفي حال حدوث اصطدام أمامي، يتم توزيع القوى الناجمة على ثلاثة مخففات صدمات في الواجهة الأمامية.

 

الفوائد المتوقعة بالنسبة للعملاء والبيئة – متجر قطع جسم السيارة الجديد لسيارات Audi A8

بالإضافة إلى عملية إعادة التطوير الشاملة التي خضع لها هيكل ’أودي سبيس فريم‘ في الجيل القادم من سيارات Audi A8، تم إنشاء خطوط الإنتاج في مصنع نيكارسولم بشكل مخصص لتتناسب مع عملية إنتاج الطراز الرائد الجديد. واحتاجت عملية إنشاء متجر أجزاء جسم السيارة الجديد لـ 14400 طن متري من الفولاذ، وهو ما يساوي ضعف كمية الفولاذ المستخدمة في برج أيفل الشهير في العاصمة الفرنسية باريس.

وتستخدم عملية الإنتاج بالغة التعقيد التي تتسم بمستوىً عالٍ من كفاءة الطاقة 14 عملية تجميع مختلفة، بما يشمل عملية تجميع المكونات الداخلية والخارجية (roller hemming) لفواصل الأبواب الأمامية والخلفية. ويتم استخدام هذه التقنية الميكانيكية ’الباردة‘ لجمع إطار الجدار الجانبي المصنوع من الألمنيوم مع صفائح الفولاذ فائقة القوة والمشكّلة حرارياً في الأعمدة التي تفصل بين الأبواب الأمامية والخلفية وخط السقف والعتبات. وبهذه الطريقة، استطاع المهندسون إدراك تحسينات تصل حتى 36 ميلي متراً في فواصل الأبواب قياساً بالطراز السابق. ومن شأن هذا الأمر بدوره أن يجعل من عملية الدخول والخروج من السيارة أكثر راحةً إلى جانب توسيع مجال رؤية السائق حول الأعمدة الأمامية، وهي منطقة الرؤية ذات الأهمية الكبيرة بالنسبة للقيادة الآمنة.

أما بالنسبة لعمليات التجميع ’الساخنة‘، تتمتع أودي بمكانة ريادية فريدة بين أبرز الشركات المصنعة للسيارة بفضل قيامها بتطوير تقنية اللحام عن بعد بأشعة الليزر، والمخصصة لتجميع المكونات المصنوعة من الألمنيوم. ومن شأن التحديد الدقيق لموقع شعاع الليزر بالنسبة لحافة اللحام أن يخفض بشكل كبير مخاطر التشقق عند درجات الحرارة العالية خلال عملية الإنتاج. وتتيح هذه العملية الجديدة إمكانية التحكم الدقيق بعمق اختراق شعاع الليزر من خلال تحديد درجة الحرارة. وبهذه الطريقة، يمكن لضوابط العملية أن تحدد عرض الفجوة بين الأجزاء التي يتم جمعها بصورة آنية، ويمكن إغلاق هذه الفجوة بصورة فعالة باستخدام ضوابط التعديل. ومن شأن معدل التغذية المرتفع واستهلاك الطاقة المنخفض لشعاع الليزر أن يخفض انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن مرحلة الإنتاج هذه بمقدار الربع.

وتؤدي هذه العملية الجديدة لتحقيق وفورات بنسبة 95% في التكاليف المتكررة في سلسلة الإنتاج لأنها تلغي الحاجة لضوابط العملية عالية التكلفة والمطلوبة مع تقنية اللحام بأشعة الليزر التقليدية. وتعتبر تكنولوجيا اللحام عن بعد بأشعة الليزر بمثابة الصورة الأمثل لكامل عملية إنتاج سيارة Audi A8 الجديدة.

وظهر الجيل الأول من سيارة السيدان الفاخرة هذه في عام 1994 مع جسمها الموحد والمصنوع من الألمنيوم الذي منح هياكل ’أودي سبيس فريم‘ حضورها ومكانتها الراسخة في عالم صناعة السيارات. ومنذ ذلك الوقت، قامت الشركة ببناء أكثر من مليون سيارة بما ينسجم مع هذا المبدأ التصميمي، وتواصل العلامة بناء سياراتها بالاستناد إلى درايتها الواسعة في مجال استخدام المواد وتقنيات الجمع.

New_A8_Space_Frame.jpg