KONSTRUKCIJA OD UGLENIČKIH VLAKANA
- LFA koristi jedinstvenu karoseriju od plastike ojačane ugljeničkim vlaknima (CFRP), kako bi postigao izvanredan integritet i konstrukciju male težine.
- Sofisticirane CFRP obloge čone 65% težine kabine, sa ukupnom masom od 1485 kg.
- Traganje za novom CFRP tehnologijom dovelo je do naprednog novog procesa spajanja CFRP i metalnih legura.
- Interni razvoj znači da je ova CFRP tehnologija najviše klase u pripremi za masovnu proizvodnju na drugim modelima Lexusa.
Osnovni zahtev je bio svođenje ukupne težine automobila na minimum. Zato je u samom početku procesa razvoja tim odlučio da pređe sa aluminijumske konstrukcije na naprednu karoseriju od plastike ojačane ugljeničkim vlaknima (Carbon Fiber Reinforced Plastic – CFRP), što je dovelo do uštede u težini od 100 kg.
Ukupno, CFRP čini 65% strukture kabine, dok ostatak predstavljaju podupirači od legure aluminijuma, koji drže motor i ogibljenje. U strukturalnom dizajnu LFA, korišćena su tri različita procesa izlivanja CFRP:
Prepreg
Prepreg je ručni postupak, a u njemu se koriste limovi od ugljeničkih vlakana impregnirani termostežućom smolom. Tako se dobiva izuzetno kruta i stabilna struktura. Uglavnom se koristi za oblikovanje glavnog okvira kabine.
Oblikovanje od smole (Resin Transfer Molding - RTM)
RTM koristi prethodno oblikovane komponenete od ugljeničkih vlakana, koje se kasnije impregniraju termostežućom smolom. Koristi se za tunel menjača, panele poda, krov i poklopac motora.
Smesa za oblikovanje od lima ojačanog karbonskim vlaknima (Carbon Fiber Reinforced Sheet Molding Compound - C-SMC)
C-SMC koristi kratka ugljenička vlakna utisnuta u kalup. Koristi se za C stub i zadnji deo poda.
Jedinstvena CFRP kabina sa produžecima od legure aluminijuma kao nosačima motora i ogibljenja
Upotreba CFRP-a je redak pristup za izradu konstrukcije vozila, ali ono po čemu se dodatno razlikuje pristup korišćen za izradu LFA je odluka da se sofisticirana CFRP konstrukcija u potpunosti razvije unutar kompanije. Primer prednosti ovog pristupa je razvoj automatskog postupka tkanja s laserskim senzorima koji osiguravaju da vlakna ostanu celovita, uz drastičnu uštedu vremena potrebnog za proizvodnju.
Posebno za LFA program je razvijen vrlo sofisticirani trodimenzionalni razboj za ugljenička vlakna.
LFA tim je takođe razvio i naprednu tehnologiju sastavljanja za spajanje ugljeničkih vlakana i metalnih komponenti. Standardni postupci sastavljanja koriste istkani aluminijski umetak koji je omotan CFRP-om. Ipak, LFA koristi inovativni sustav u kojem nije potreban umetak ili direktni kontakt sa CFRP-om tako što koristi aluminijske ogrlice sa obodom za spajanje dva materijala, čime je prevaziđena slabost svojstvena takvim spojevima.
CFRP komponente su spojene sa metalom pomoću inovativnog dizajna koji ne zahteva istkane umetke.
Razvoj CFRP tehnologije u potpunosti unutar kompanije, daje Lexusu jedinstvenu priliku da upotrebi ovu tehnologiju za drastično smanjenje težine u budućim modelima Lexusa.