Karosser av kolfiberarmerad epoxi
En undersökning av förutsättningarna för en etablering inom personbilsbranschen
Frågeställningen som besvarats är huruvida kolfiberarmerad epoxi är ett lämpligt material att använda i karosser. Tekniska, ekonomiska, säkerhetsmässiga och miljömässiga aspekter har behandlats. Arbetet grundar sig dels på en litteraturstudie, dels på empiriskt material från tre studiebesök med intervjuer hos företag inom kompositbranschen.Kolfiberarmerad epoxi har en rad fördelar:- Komponenterna kan göras stora; en kompositdetalj kan ersätta flera av metall.- Mindre känsligt mot stötar än stål och får inte bucklor.- Korrosionsbeständigheten är mycket hög.- Relativt låg investeringskostnad för tillverkning av kolfiberkomponenter.- Tål utmattning bättre än någon känd struktur av metall.- Mycket lång livslängdMen det finns även nackdelar:- Mycket hög materialkostnad.- CAD-verktyg för att kunna designa kompositkonstruktioner, beräkna hållfasthet och simulera krocktester behöver utvecklas.- Produktionshastigheten är i regel låg till följd av tidskrävande tillverkningsprocesser där härdning av epoxi är ett av momenten.- Tillverkning av kolfiberarmerad epoxi präglas i regel av en låg grad av automatisering där flera moment måste göras för hand.Resultaten blev följande:En kaross i kolfiber skulle kunna göras ca 200 kg lättare än en kaross i stål, med i övrigt bibehållen prestanda. Karossen skulle kunna utformas för mycket hög absorption av energi och därmed förbättrad säkerhet. Den lägre vikten skulle medföra ett reducerat utsläpp av avgaser på ca 11 %, vilket motsvarar en reduktion på 3,3 ton koldioxid beräknat på 20 000 mils körning. Resin Transfer Molding (RTM) är den metod inom komposittillverkning som tycks ge bäst resultat och processen är tillräckligt snabb (produktcykel på ca 30 min per verktygsform) för att kunna användas i serietillverkning (med flera verktygsformar som körs parallellt).Priset skulle med gängse beräkningsmodeller (som inte tar hänsyn till viktiga aspekter) hamna runt 270 000 kronor, vilket är alldeles för dyrt för att kunna bli ett reellt alternativ. Besparingen till följd av sänkt bränsleförbrukning hamnar runt 18 000 kronor under bilens livstid. Kolfiber kommer på grund av de höga kostnaderna troligtvis hålla sig till bilar inom det mer exklusiva prissegmentet och även där i mindre omfattning. Det är inte rimligt att kolfiberkarosser skulle slå igenom på bred front inom en framtid som går att överblicka.