Inside Dassi: Britisk produsent som bruker grafen i britiskproduserte rammer

Innholdsfortegnelse:

Inside Dassi: Britisk produsent som bruker grafen i britiskproduserte rammer
Inside Dassi: Britisk produsent som bruker grafen i britiskproduserte rammer

Video: Inside Dassi: Britisk produsent som bruker grafen i britiskproduserte rammer

Video: Inside Dassi: Britisk produsent som bruker grafen i britiskproduserte rammer
Video: How Graphene is Made | Demo by The Graphene Flagship | Digit.in 2024, Mars
Anonim

Verden av karbonsykkelbygging dreier seg om Fjernøsten, men det Hampshire-baserte merket Dassi har store ambisjoner om å endre det

Når du går gjennom et industriområde i Banbury, Oxfordshire, er det en følelse av forventning i luften.

Vi er her for å besøke produksjonsanlegget til Dassi, et selskap som har som mål å lage den første masseproduksjonsrammen i karbon i Storbritannia, den første rammen som bruker et materiale som er 300 ganger sterkere enn karbon og den første 3D -trykte karbonsykkelkomponenter.

Plassert et sted mellom en sjokoladefabrikk og en fabrikk for tunge verktøy, er det ikke åpenbart hvilket av de dusin varehusene med anonymt utseende som brukes for å oppnå disse forskjellige teknologiske underverkene.

Dassis produksjon håndteres for tiden av Brick Kiln Composites, et selskap mer hjemme med F1- og romfartskomponenter enn sykkelrammer.

Fabrikken er bare én del av det globale knutepunktet for F1-bedrifter i Oxfordshire.

Hvor nøyaktig Dassi-eier Stuart Abbott har vendt sin romalderteknologi mot sykkelbygging, er spørsmålet som har brakt oss hit i dag.

Bilde
Bilde

Jeg har knapt sett bilen hans med Dassi-merket før Abbott hopper ut og deler begeistret synet sitt mens han fører meg mot Brick Kilns bygning.

Han har inngått samarbeid med en rekke britiske firmaer for å produsere syklene hans, og dette er midtpunktet.

En om gangen

Selv om vi har sett noen innovative og imponerende britisk-baserte karbonrammebyggere, har kompleksiteten i prosessen ofte ført til at produksjon involverer én mann i et rom som lager skreddersydde rammer.

Dassis ambisjon er noe større – et storstilt spesi altilpasset karbonprosjekt som ligner på Parlee og Alchemy i USA, og noe som aldri før er gjort i Storbritannia.

Det er en påstand vi følte måtte sees for å bli trodd.

Jeg har måttet sende inn passet mitt på forhånd ettersom fabrikken tar seg av hemmelige karbonprosjekter og besøkende må undersøkes på riktig måte.

Nå jeg er her virker det noe undervurdert – en standard rød mursteinsbygning i en ubestemmelig industripark. Inni er imidlertid en helt annen verden.

maskinrommet

Nick Brew, produksjonssjef i Brick Kiln Composites, snakker meg gjennom prosessen med å bygge en Dassi-ramme, men dessverre vil han ikke kunne vise meg et ferdig produkt.

‘Å lage en ramme tar to eller tre dager, og i dag skal vi iscenesette visse deler av prosessen, sier han.

Brick Kiln tar for seg fly-, F1- og forsvarsprosjekter innen karbon, noe som gjør det til et sikkert nettsted.

Bilde
Bilde

Vi har ikke lov til å fotografere mye, og det er ikke så rart – det ser ut som en krysning mellom et laboratorium og romstasjon, og det er ganske slående at Abbott vil være i stand til å kommandere ressursene sine foran høyprofilerte F1 og romfartsprosjekter.

‘Dassi kommer til å bli en ganske stor del av det vi gjør,’ sier Brew.

‘Bare i oppleggsrommet vil vi sannsynligvis ende opp med å ha fire karer som jobber med sykler. Det er imidlertid et helt annet budsjett.’

Kløp mot tiden

Selv om kostnadene og gebyrene kan være høyere for slike som F1-team eller luftfartsselskaper, er det i stor grad et resultat av ekstreme tidskrav.

‘F1 vil ha det der og da den dagen, mens vi får litt mer tid til denne typen ting. F1 har alltid vært aggressiv.

Prisen de betaler for den er fordi de vil at den skal gå rett gjennom inspeksjon og inn på bilen, slik at de betaler en overpris for en premium-del.

Selv om Dassi får en premium-del, er ledetiden mye lengre. I stedet for fire til fem dagers ledetid på bildeler, har Dassi fire til fem ukers ledetid på de fleste sykler.’

Prosessen er veldig forskjellig fra det vi er vant til med sykkelkonstruksjon, som vanligvis gjøres i Fjernøsten ved hjelp av en varmpressstøpeprosess og interne dorer for å forme rammen.

Her ved Brick Kiln er formene i seg selv av karbon, og sykkelen er formet i en enorm autoklav. Hvordan fant Dassi veien hit?

hjemreist

Stuart Abbott grunnla Dassi i 2012 med fokus på britisk produksjon, men inntil helt nylig hang drømmen hans litt utenfor rekkevidde.

Med bakgrunn fra Rolls-Royce og etter å ha jobbet som ledelseskonsulent, følte Abbott at tiden var moden for å skape et nytt sykkelmerke, basert i Storbritannia, produsert i Storbritannia og solgt i Storbritannia.

‘Vi har et unikt miljø i Storbritannia,’ sier han. «Vi har utrolig mange romfartsindustrier her, og omtrent 70 % av F1-industrien er også basert her. Hvorfor i helvete må vi gå noe annet sted for å produsere ledende teknologi?’

Bilde
Bilde

Hans første sykling var basert, som de fleste er, i Taiwan.

‘Jeg fikk en rekke rammer fra Fjernøsten og kuttet dem i to for å forstå hvordan de hadde gått frem for å lage dem. Jeg valgte ett design jeg likte basert på ulike krav jeg hadde satt, sier Abbott.

‘Jeg gjorde noen designendringer for å gjøre den til vår egen, og det ble Dassi-varianten.’

Varianten lignet på et populært taiwanesisk produkt med åpen støpeform, men Abbott hevder at han finjusterte designet for å forbedre aerodynamikk og strukturell ytelse.

Det var likevel taiwanesisk, og det er varianten av den varianten som Dassi håper å lage i Storbritannia.

Bare legg til grafen

Abbott var desperat etter å gå fra små skritt til avgrensende fremskritt, og la raskt planer om å forbedre sin egen design med et romalderadditiv – mirakelstoffet som kalles grafen.

‘Jeg skal vise deg noe som er laget med det,’ sier Abbott før han strekker seg bak ham og trekker frem en fantastisk karbonfibergitar.

‘Vi kjørte over denne forrige uke på parkeringsplassen – vi kjørte bokstavelig t alt rett over den i en Range Rover, den er så tøff.’ Det er ikke en ripe på den.

Det er ikke dermed sagt at syklene til Dassi er laget utelukkende av grafen.

‘Det er veldig vanskelig å ta et enkelt atomtykt stykke grafen og veve det inn i et materiale. Vever er omtrent så store for øyeblikket, sier han og danner en kvadratcentimeter med fingrene.

‘Så alle som bruker grafen til å lage noe, gjør det i forbindelse med et annet materiale.’

Dassis rammer legger til grafen til harpiksen som brukes til å binde karbonfibrene.

Tot alt utgjør grafenet mindre enn 1 % av den totale rammen.

Lett men sterk

Konsekvensen, hevder Abbott, er betydelig. «Vi forventer at en 800g-ramme vil gå ned til 350-400g, bare fordi styrkeegenskapene er utenfor listene.»

Snakker før grafenrammen nådde utførelse, virker Abbotts estimater litt store.

Den endelige rammen er 750g, men har fortsatt et gyldig krav om å være den letteste aero-rammen på markedet.

Det vektpunktet vil imidlertid ikke selge en ramme for £5 995 alene, og Abbott er rask til å bli lyrisk om grafens andre kvaliteter.

Bilde
Bilde

‘Fordi du har kjemisk endret grafenet og epoksyen, vil det forbedre motstanden mot brudd med 75 %, sier Abbott.

‘Rekker oppstår kun der du har et mykt materiale. La oss si at du har brukt en T300 [type karbonfiber] for å spare penger, og støter opp mot en høykvalitets Toray T800-fiber i et ledd. Som med alt som begynner å jobbe hardt, begynner det å sprekke eller gå i stykker på en eller annen måte.

‘Du har ingen reell måte å stoppe det på med mindre du lager hele sykkelen av samme materiale, som vi gjør, eller du bruker noe som grafen som hemmer sprekker.

‘Så det handler ikke bare om styrkeøkninger og vekttap, men også litt grunnleggende kjemi som hjelper sykkelen til å vare lenger.’

Jeg har møtt ingeniører som ville antydet at avanserte rammer krever en blanding av forskjellige karbonfibre, og de vil sannsynligvis ta et problem med forslaget om at rammer med flere karbonkvaliteter er dømt til å sprekke, men Abbott plasserer tydelig mye tillit til prosessens overlegenhet.

Abbott er like stolt over det hjemmelagde elementet i Dassis produksjon – til og med karbon og grafen blandes på britisk jord av et selskap i Wales.

Produksjonsprosessen blir imidlertid ikke enklere av grafens fantastiske egenskaper.

Stolthet og prosess

Vi er i skjærerommet, der karbonplatene tar form.

Dette er det nærmeste rommet til kjølehvelvet der arkene oppbevares ved -18°C.

Temperaturen er nødvendig for å bevare harpiksen, som senere vil binde karbonet sammen.

Den ligger for øyeblikket forhåndsimpregnert i arkene, men ved høyere temperaturer vil den begynne å stivne.

Hvelvet har alle typer karbon, fra lavkvalitets Toray T300 som koster rundt £10 per meter, til slike som M55J, som går inn i tusenvis av pund per meter.

Snart vil det også huse Dassis grafenimpregnerte karbon.

En gang i skjærerommet skjæres arkene med laser til de ulike formene som skal legges sammen i formen, noe som skjer nede i oppleggsrommet.

Kontrollert klima

‘Oppleggingsanlegget er et akklimatisert sted, så du må gå inn gjennom to separate dører, sier Brew.

Her plasserer teknikere karbonet i former, som i seg selv er karbonfiber.

Det er en svært uvanlig tilnærming for sykler, en som vanligvis brukes med aluminiumsformer, og Abbott hevder at den forbedrer finishen på sykkelen.

Karbonformen, sier han, vil avkjøles i samme hastighet som rammen og reduserer dermed risikoen for sprekkdannelse eller å måtte hamre rammen ut av formen.

Bilde
Bilde

Sformene må varmebehandles forsiktig med frittstående etterherding, noe som gjør dem mer varmetolerante, for å unngå deformasjon i autoklaven.

Til tross for det høye arbeidsnivået her, byr sykler på en ny utfordring.

‘Vi har aldri lagt opp en sykkel før, så det er ganske langdrakt for øyeblikket,’ sier Aaron, en komposittlaminator som skal jobbe med Dassi sine sykler.

‘Men vi skal finne ut hvordan vi kan gjøre ting raskere. Den første framen vi gjorde tok to dager, men det hele er veldig likt mange andre deler vi gjør.’

Nye utfordringer

Vil grafen by på nye utfordringer ved å blande en form og materiale som er nytt for teknikerne?

Abbott sier at behandlingen er nesten identisk, bare forskjellig i spesifikasjonene til oppvarmingstemperaturene og herdeprosessen.

Når karbonet er lagt i formen, forsegles formen og legges i en vakuumpose som vil tvinge karbonet på plass.

Så kommer autoklaven – en gigantisk trykkovn, som vil varme opp karbonet og harpiksen og binde dem til hard karbonfiber.

Vi vandrer over til hovedautoklaven, som ser ut som jetmotoren til en enorm rakett og er der en ramme nylig har fullført syklusen. Den er foreløpig åpnet, men ingenting er inne.

‘Ah, den rammen har allerede gått ovenpå for å bli ferdig, sier Brew med en latter.

Den tilpassede kunden

Til tross for at jeg ikke har vært vitne til opprettelsen av noen faktiske rammer, ser prosessen absolutt imponerende ut.

Den relativt tykke prislappen på 6 000 pund virker ikke overdreven når du tenker på teknologien som er involvert, men du kan bli unnskyldt for å lure på om en sykkel trenger samme finish som en F1-bil, eller om forbrukerne vil omgå de store merkene for noe mer hjemmedyrket.

Abbott nærer ikke slike tvil.

‘Jeg vil lage et nytt marked for et luksusprodukt, sier han, og det strekker seg utover selve rammen.

Bilde
Bilde

‘Ville det ikke vært flott om du kunne få en serviceplan for sykkelen din som betyr at vi tar service på den, bytter ut kjeder og kassett – uansett hva og når det trengs?

De fleste av kundene våre vet ikke en gang at sykkelen er borte fordi vi har jobbet med PA-ene deres.’

Eliteklubb

For Dassi handler fremtidsvisjonen om å være en eliteklubb som knytter sammen motorsport og sykkelsport.

‘Forholdet vi prøver å knytte er ikke med menneskene som skal lage det neste beste kjedesettet.

‘Forholdet vi prøver å knytte er til selskaper som Maserati, sier Abbott.

Visjonen hans om denne luksustjenesten inkluderer også de fineste punktene på sykkelen, som også vil skryte av omfattende tilpasning.

‘Vi lager egentlig 3D-printede komponenter, men det er et karbonpulver laget under trykk ved hjelp av en laser for å sintre pulveret med en epoksy, sier han.

Bykkene vil kunne tilpasses helt til en tidel millimeter. Foreløpig har det blitt tatt i bruk med seteklemmer og avstandsstykker, men Abbott mener at styret og stammen ikke er langt unna.

‘Jeg kan tilpasse hver enkelt del hvis jeg vil. De vil vanligvis være lettere og mer holdbare enn de fleste vanlige komponenter.’

Dassividaniya

Det er ingen tvil om at Dassi har brutt ny mark med å lage en støpt britisk karbonramme.

Vi må imidlertid spørre, hvorfor ikke gå hele grisen? Dens mirakelgrafenramme er en ting av skjønnhet, men har lignende kurver og geometri som varianten av en taiwansk katalogbestilling.

Kunne ikke Abbott ha kastet regelboken til side og redesignet selve ideen om en sykkel?

‘Det er en stor kostnad ved å bringe tilbake en sykkel som er laget i Fjernøsten, få den til å fungere og produsere den uten å måtte bekymre seg for å endre ting for radik alt, sier han.

‘Det er som alt i livet – hvis du fundament alt endrer for mange ting på en gang, hvordan skal du brannslokke hvis det er et problem? Så vi endret geometrien litt, vi endret de bakre stagene – de er forskjellige av en grunn.

Vi byttet hodesettet, vi byttet buen på topprøret, så satte vi oss tilbake og sa, for nå er det greit.

'La oss løse det produksjonsproblemet, så kan vi begynne å finjustere ting. Men egentlig, trenger det å se så mye annerledes ut hvis det faktiske fremskrittet er innen materialvitenskap og ikke flyvitenskap?’

Innovasjon eller komplikasjon?

Det er et rettferdig poeng. Jeg klarer ikke helt å bestemme meg for om Dassi har tatt en unødvendig kompleks tilnærming til å lage noe som ser ganske generisk ut, eller om det er på vei over ukjent teknologisk terreng.

Jeg slår meg fast på ideen om at det kan være begge deler.

Før avreise, sprudler Abbott nesten av begeistring over planene sine for fremtiden.

‘Vi får den første rammen som er fullstendig instrumentert. Rytterne vil kunne komme inn, og bokstavelig t alt logger vi dataene om posisjonen deres på sykkelen og all kraften de produserer i forhold til belastningen og belastningen som måles i rammen.

‘Det kan fungere, kanskje det ikke. Jeg tror det vil. Det er forskning, men vi kan gjøre det her – det er på bakgrunn av arbeidet med Rolls-Royce og F1, fordi de er vant til å måle ting for å forbedre det.

‘Det foregår ikke så mye måling i sykkelverdenen, så vidt jeg kan se.

‘Ville det ikke vært bedre om det var stilt inn til individet fra enten et størrelses- eller layup-perspektiv i stedet for bare å være aerodynamisk formet?’

Han bruker et øyeblikk på å trekke pusten. «Jeg ville ha sagt det,» avslutter han rolig.

--

Hva er grafen?

Bilde
Bilde

Det er fremtidens karbonfiber, bare bedre og allerede her. Typisk

Et ultrasterkt og lett materiale, en superleder, et supersmøremiddel, energilagringssystem, 3D-skriverpulver og termisk isolator – grafen kan gjøre alt, bortsett fra å lage middagen for deg.

Materialet består av en enkeltatom-tykk kjede av karbonatomer formet til et sekskantet gitter, noe som gjør det 100 ganger sterkere enn stål.

Foreløpig er det rent nanomateriale, noe som betyr at det fungerer på atomskala, ikke som en stor struktur.

Når Dassi sier at rammen er grafen, er det riktigere å si at rammen er karbonfiber, med en liten grad av forsterkning fra grafen.

Grafenfragmentene, lagt til harpiksen, er ment å forsterke og forbedre rammen, og Dassi hevder at den reduserer vekten samtidig som den øker slagstyrken og stivheten.

--

Syklene

Bilde
Bilde

Hva du får for pengene

Graphene Interceptor er Dassis flaggskipramme, og kommer inn til £5 995.

Den er laget i Storbritannia, inneholder grafen, veier rundt 780 g og karbonfiberopplegget kan tilpasses rytteren.

Geometrien er satt av de eksisterende formene, så den er for øyeblikket tilgjengelig i fem størrelser, fra 50cm til 58cm.

Neste i hierarkiet sitter standard Interceptor, som er det vi så i konstruksjon, og den veier 200g ekstra.

Begge er laget på bestilling, og spesialm alt på forespørsel.

Anbefalt: