Velká kardobonová revoluce

Důvodem jsou nové technologie hromadné výroby, které by po letadlech a automobilech mohly přinést revoluci i v konstrukci motocyklů. Rámy, kyvné vidlice, kola, podsedlové rámy, kapoty, to vše by mohlo být z karbonu díky technologiím vyvinutým Boeingem a Hondou. Sportovní motocykly by mohly díky tomu shodit až 10 kilo s jen minimálním navýšením ceny. Až dosud byly karbonové díly příliš drahé, aby se na motorkách objevovaly v jiné formě než jako luxusní šperky za příplatek. Ale nové výrobní procesy sráží výrobní časy natolik, že karbon začíná být atraktivní alternativou hliníku – a to nejen z hlediska jeho pevnosti a hmotnosti, ale také cenou.

Ceny karbonu padají

Za uplynulých deset let se ceny karbonových vláken zřítily v přepočtu z 6000 na 400 Kč/kg a jejich producenti je chtějí stlačit až na dvě stovky za kilogram. To je sice ještě stále o dost víc než za ocel a hliník, ale karbon je lehčí a pevnější, takže ho je potřeba méně. Navíc karbon umožňuje díky své podstatě vyrábět velké, složité a komplexní díly, které výrazně zkracují montážní časy a tím i náklady.

Současný stav

Karbon byl dosud nejvíc doma v letadlech, a to hlavně v těch vojenských. První stíhačka vybavená karbonovým křídlem byla F/A-18 Hornet, „neviditelný“ F-22 Raptor už byl karbonový z jedné třetiny a nový Suchoj T50, můj oblíbený, má v sobě plných 40 % karbonových střev. Ale také nový Boeing Dreamliner 787 využívá plasty vyztužené karbonovými vlákny z neuvěřitelných 60 procent, což na jednom letadle dělá 32 tun karbonových sendvičů vyrobených z 23 000 kilogramů karbonových vláken. Karbon je prostě atraktivní materiál, a tak Boeing, ale i VW, BMW, Toyota a Honda usilovně pracují na technologiích, které by umožňovaly vyrábět karbonové díly rychleji, přesněji a levněji, na technologiích, které by odstranily ruční práci a nahradily ji maximálně efektivní automatizovanou a robotizovanou výrobou. Ze všech těchto jmenovaných firem jsou nejdál Boeing a VW. VW například nedávno odhalil svůj koncept superúsporného „litrového“ XL1 s karbonovým šasi, ale už dnes se vyrábí pár „karbonových“ aut: KTM X-Bow, Pagani Zonda, Lamborghini Aventador... Mimochodem, komu patří Lambo, to všichni víme.

Kovaný karbon

Nejnovější technologie se jmenuje „kovaný karbonový kompozit“ a nepoužívá obvyklá úhledně zarovnaná vlákna tkaniny, ale krátce nasekaná karbonová vlákna smíchaná s pryskyřicí. Tenhle materiál se dá zpracovávat ve vyhřívaných ocelových formách, kde se pryskyřice roztaví a karbon formu vyplní. Přesně a dokonale. Tak přesně, že finální výrobek může být vyrobený s přesností na 0,02 mm, tak dokonale, že na povrchu výrobku mohou být „nalitá“ i čísla dílů. Hlavně ale nejsou třeba žádné extrémní tlaky ani teploty, stačí nějakých 55 až 80 stupňů a pouhých 1,5 baru, což je velký rozdíl oproti výrobě v autoklávech. Součástka je hotová během minut namísto hodin nebo dnů, navíc se tenhle typ karbonu může vrtat jako kov, bez nutnosti zesilovat místa vrtání, což je další z problémů konvenčních karbonových vláken. Tato technologie se už dnes využívá při výrobě Lamborghini Aventador, a až se ještě o chloupek dotáhne, spekuluje se, že šasi auta bude možné vyrobit za pouhých osm minut. Už dnes umí Lamborghini vyrobit strukturální skelet konceptu Sesto Elemento za devět minut. Tato technologie pomůže kompenzovat vyšší náklady na materiál. Výsledek bude o 30 % lehčí šasi než jeho celohliníkový brácha, a přitom za zhruba stejnou cenu. VW plánuje používat „kovaný“ karbon a další vysokorychlostní techniky výroby kompozitů i v normálních autech. I BMW usilovně maká na karbonové technologii - v roce 2013 chce začít vyrábět elektromobil Megacity z karbonových vláken a chce jich dělat aspoň tolik, kolik dnes vyrobí vozů Mini. Vypadá to, že za chvíli budou karbonová auta na každém rohu.

A co motorky?

V motorkách je karbon v současnosti doménou různých krytů, blatníků, výfuků, kol a hi-endových nebo závodních kapotáží. Co se týče rámů, tak tady asi karbon ještě nějakou chvíli počká, vzhledem k Valentinovým problémům s karbonovým „rámem“ na jeho GP10. Celé karbonové rámy tedy zatím asi ne, ale kola? Kyvky? Proč ne. Desmosedici s karbonovou kyvkou přece získala MotoGP titul v roce 2009.

Karbon může ušetřit v motorkách až 10 kg. Z firem, které jsou v nových technologiích už hodně daleko, dělá BMW zároveň motorky, Suzuki, i když se teď s VW nějak hádá, tak pořád z jedné pětiny Volkswagenu patří, takže i Suzuki může získat přístup k novým technologiím zpracování karbonových vláken. Honda (společně s Nissanem) se zase dala do holportu s Toray Industries, největším světovým výrobcem karbonových vláken, a společně rozvíjejí technologie hromadné výroby dílů z karbonu. Kromě toho ovšem s Toray Industries spolupracuje také Toyota, a Toyota, jak je (spíše méně) známo, je spolumajitelem cca 5 % Yamahy. Právě firma Toray Industries předpovídá, že v letech 2012 až 2020 nastane „Velká karbonová revoluce“.

Jenom výhody?

Pro technology je „kovaný“ karbon doslova darem z nebes. Expresní výroba, mizivá hmotnost, obrovská pevnost, nulový odpad, nulová koroze. Pro motorkáře bude největší výhodou snížení hmotnosti a možnost výroby velmi složitých a komplexních tvarů. Ale jedno budeme muset překousnout – vzhled. Nepočítejte s tím, že nad kovaným karbonem budete žasnout. Slezinná sněť na ropuše vypadá lépe než tohle. Nenalakovaný pryskyřičník pádivý v závěrečném stadiu lepry je proti kovanému kompozitu designový šperk. Ale co. Tak se to bude lakovat. Nemá cenu si kvůli tomuhle dělat nervy, neboť jak správně říkají Rusové: „Vsje bolezni ot nervov, tolko sifluška ot jebli“.

Karbonové vlákno se narodilo někdy kolem roku 1960. V roce 1970 se začalo používat v letadlech a raketách, v roce 1981 přišlo do F1. V roce 1982 Honda používala kompozitní kola na svých GP mašinách a v roce 1983 používaly poslední čtyřdobé NR500 karbonový rám, kyvnou vidlici, kola, brzdy i vidlice. Také Heron Suzuki používala karbonový rám u RG500 v letech 1984, 1985 a 1986. Pak se ještě o karbonový rám pokusila Cagiva v roce 1990 a naposledy jezdil kyvnou vidlici z karbonových vláken Stoner v Desmosedici. Z nezávodních motorek mě ještě napadá Bimota Oronero s karbonovým rámem, ale nesmíme zapomínat ani na karbonové helmy.

Názor odborníka

Budou mít nové technologie vliv také na trh se závodními karbonovými kapotami? Koho jiného se na tohle zeptat než Jiřího Šembery, člověka, který svoji brněnskou firmu Sebimoto během 20 let dostal na post jednoho z nejvýznamnějších výrobců závodních kapot a karbonových doplňků na světě.

„U závodních kapot je zcela jiná situace. Závodní kapoty se vyrábějí v nesrovnatelně menších výrobních objemech, a tím je určena i technologie jejich výroby. V malosériové výrobě se používají hlavně tyto tři technologie: ruční laminování, kdy se karbonové díly vyrábějí ručním skládáním jednotlivých vrstev karbonové tkaniny, vakuové laminování, které umožňuje kombinovat karbon s různými voštinami a sendviči a pak se výrobek při vysokých teplotách vytvrdí ve vakuové komoře, a nakonec výroba v autoklávech, jakýchsi pecích s vysokým tlakem a vysokou teplotou. V Sebimotu používáme hlavně první dvě technologie, ale všechny tyto malosériové postupy jsou velice náročné na čas, manuální zručnost pracovníků i energii. Výroba jedné sady kompletních kapot na sportovní motocykl trvá jednomu pracovníkovi plné dva dny. V nejbližším výhledu tedy není žádná revolučně nová technologie, takže nečekáme ani žádné výrazné změny. Ba naopak - tak jak rostou ceny ropy, rostou i ceny vstupních materiálů, a pokud stále dokážeme držet ceny na současných úrovních, je to pouze díky zefektivňování dílčích postupů a zvyšování objemu výroby.“