Uuden Audi A8:n korirakenteessa käytetään ainutlaatuista materiaaliyhdistelmää
• Audin ylellinen sedan on autoteollisuuden kevytrakennetekniikan suunnannäyttäjä
• Uusi prässäystekniikka helpottaa sisäänkäyntiä ja parantaa näkyvyyttä
• Poikkeuksellinen kokonaisjäykkyys tuo etuja ajodynamiikkaan ja akustiikkaan
• Tietotaito perustuu yli miljoonan Audi Space Frame -auton valmistukseen
Audi kirjoittaa jälleen uuden luvun kevytrakennetekniikan menestystarinaansa. Uuden Audi A8:n korirakenteessa käytetään ensimmäistä kertaa neljän materiaalin älykästä yhdistelmää. Näin monen materiaalin yhdistelmää ei ole käytetty missään Audin aiemmassa tuotantomallissa. Ylellinen sedan on siis jälleen oikeutetusti innovoinnin vauhdittaja: sen keveys ja vaikuttava vakaus tarjoavat parempaa suorituskykyä, tehokkuutta ja turvallisuutta.
Audin kevytrakenneasiantuntijat ovat jo kauan sitten luopuneet vain yhden materiaalin käyttämisestä kevytrakennemuotoilussa. Alumiinin, teräksen, magnesiumin ja hiilikuituvahvistetun polymeerin (CFRP) yhdistelmä tuo uuden vaiheen seuraavan sukupolven Audi A8:n Audi Space Frame (ASF) -monimateriaalirakenteeseen. Periaatteena on ”oikea määrä oikeaa materiaalia oikeaan paikkaan”.
Audin johdonmukainen uusien materiaaliteknologioiden ja suunnittelun soveltaminen hyödyttää suoraan asiakasta. Kyse ei ole vain painosta, vaan tulevan lippulaivan vääntöjäykkyys – kriittinen tarkan ohjauksen ja miellyttävän akustiikan osatekijä – on edeltäjäänsä noin neljänneksen parempi.
Innovatiivinen tuotantoprosessi
Huippuluja, vääntöjäykkä hiilikuituvahvistetusta polymeeristä (CFRP) valmistettu takaistuinten taustalevy on matkustamon suurin yksittäinen komponentti. Auton kokonaisjäykkyydestä taustalevyn osuus on 33 %. Pitkittäisten ja poikittaisten kuormien sekä leikkausvoimien hallitsemiseksi levyssä on 6–19 kuitukerrosta päällekkäin. Yksittäiset kuitukerrokset koostuvat 50 mm leveistä, yksitellen haluttuun kulmaan asetelluista nauhoista, jolloin tarve kuitujen leikkaamiseen minimoidaan. Erityisesti tähän tarkoitukseen kehitetty innovatiivinen kuitukerrostusprosessi mahdollistaa sen, että aiemmasta välivaiheesta, kokonaisen kuituarkin valmistuksesta, voidaan luopua. Käyttämällä toista äskettäin kehitettyä menetelmää kerrostettu kuitulevy kostutetaan epoksilla ja se kovettuu muutamassa minuutissa.
Matkustamo muodostuu kuumamuokatuista korkealujuusteräskomponenttien yhdistelmistä, joista on tehty rintapellin alaosa, kynnykset, B-pilarit ja kattolinjan etuosa. Räätälöityjen, paksuudeltaan vaihtelevien aihioiden ja osittaisten lämpökäsittelyjen avulla on pystytty keventämään rakenteita ja silti vahvistamaan turvallisuuden kannalta kriittisiä osia.
Uuden Audi A8:n korirakenteesta 58 % on alumiinia. Valetut liitososat, suulakepuristetut profiilit ja levyt ovat tunnusomaisia AFS-suunnittelulle. Tässäkin materiaalikilpailu vie prosessia eteenpäin. Uusilla kuumamuovatuilla ultralujilla valuseoksilla saavutetaan yli 230 MPa:n (megapascalin) vetolujuus. Vastaavasti myötöraja vetokokeessa on yli 180 MPa ja profiiliseoksilla se on yli 280 MPa, joka on merkittävästi suurempi kuin perinteisillä ratkaisuilla.
Älykkään materiaaliyhdistelmän täydentää magnesiumista tehty moottoritilan poikittaistuki, joka on aiempaan malliin verrattuna 28 % kevyempi. Alumiinipulteilla joustintukien yläpäihin kiinnitettävä tuki parantaa korin vääntöjäykkyyttä. Keulatörmäyksessä törmäysvoimat jaetaan keulan kolmeen puskurivyöhykkeeseen.
Hyötyä asiakkaalle ja ympäristölle – uuden Audi A8:n korirakennetehdas
Täysin seuraavan sukupolven A8-mallia varten uudistetun Audi Space Framen lisäksi Neckarsulmin tuotantohallit on rakennettu erityisesti tulevaa lippulaivamallia varten. Uuteen 41 metriä korkeaan korirakennetehtaaseen tarvittiin 14 400 tonnia terästä, mikä on kaksi kertaa enemmän kuin Eiffel-tornin rakentamiseen.
Monimutkaisessa, mutta energiatehokkaassa tuotannossa hyödynnetään 14:ää toisiinsa liittyvää prosessia, mukaan lukien etu- ja takaovien aukonreunojen rullaprässäys. Uuden tekniikan ansiosta oviaukkoja on voitu suurentaa jopa 36 millimetriä. Tämä tekee autoon menon ja siitä poistumisen entistä mukavammaksi ja laajentaa myös kuljettajan näkökenttää A-pilarin vieressä, eli juuri siinä, mikä on tärkeintä turvallisen ajamisen kannalta.
Lämminliitosprosessien osalta Audi on ainoita premium-autovalmistajia, joka on kehittänyt alumiinille soveltuvan etälaserhitsauksen. Lasersäteen tarkka asemointi hitsausrailoon vähentää merkittävästi kuumahalkeilua tuotantoprosessin aikana. Uusi prosessi mahdollistaa lasersäteen tunkeutumissyvyyden säädön lämmönsyötön avulla. Järjestelmä myös tunnistaa kappaleiden välisen raon ja säätää tehoa niin, että sauma umpeutuu. Etälaserhitsauksen nopeus ja alhainen energiankulutus vähentävät tuotantovaiheen CO2-päästöjä noin neljänneksen.
Uusi prosessi tuottaa myös 95 % säästöt sarjatuotannossa, koska se poistaa perinteisessä laserhitsauksessa tarvittavan kalliin valvontaprosessin. Kaukolaserhitsaustekniikka symboloi täydellisesti koko uuden Audi A8:n tuotantoa.
Audi Space Frame vakiintui autoteollisuuteen, kun yhtenäisellä alumiinikorilla varustettu ylellinen sedan julkistettiin vuonna 1994. Tämän jälkeen Audi on rakentanut yli miljoona tuotantoautoa tämän suunnitteluperiaatteen mukaisesti ja on jatkuvasti kehittänyt osaamistaan materiaaleissa ja liittämistekniikoissa.
Avainsanat:
