Please choose your territory and language
Benelux, Nederlandse

In den beginne was er de buis

Buizen zijn over het algemeen rond. In veel gevallen, en zeker bij de impec, gaat dat echter niet meer op...

Volgens een oeroude wet onderscheidt de perfecte racemachine zich daardoor dat deze zoveel mogelijk energie van de berijder omzet in voorwaartse snelheid, bij een zo laag mogelijk eigen gewicht. Licht, stijf, stabiel en wendbaar zijn de sleutelwoorden.

Om deze eigenschappen in een optimale verhouding bijeen te brengen, hebben wij ons bij de impec eerst op het ontwerp van het frame geconcentreerd. Het doel was om elke buis zodanig vorm te geven, dat elke daarop uitgeoefende belasting optimaal werd opgenomen en verdeeld.

Nieuw was dit idee eigenlijk niet voor onze ingenieurs en ontwerpers. Ze werken al jaren aan technologieën die ons in staat stellen om framebuizen van composietmateriaal voor specifieke belastingen te optimaliseren. De begrippen “Tuned Compliance Concept” en “Force Specific Tubing” bijvoorbeeld staan voor BMC-innovaties die meer stabiliteit, controle en rijcomfort bieden en die voor de ontwikkeling van de impec van essentieel belang waren.

We wisten vrij nauwkeurig op welke plaatsen een frame stijver moet zijn om de efficiëntie van de berijder te optimaliseren. We wisten hoe de perfecte framebuis gevormd moest zijn - en dat is slechts bij grote uitzondering rond. En we wisten dat deze perfectie een utopie zou blijven zonder het perfecte productieproces. Het was tijd om Load Specific Weave te ontwikkelen.

Het Load Specific Weave-proces

 

impec-technologie nr. 1 is het Load Specific Weave-proces - LSW. Met dit robotgestuurde proces worden de framebuizen van de impec vervaardigd. Elke buis wordt uiterst nauwkeurig op maat gemaakt op basis van zijn functie en met controleerbare precisie afgewerkt…

LSW staat voor een complex proces in drie stappen, dat resulteert in de perfecte framebuis. Kort weergegeven verlopen de stappen als volgt: vlechten, verharsen, snijden. Het resultaat: een strakke, gladde carbonbuis, die alleen nog moet worden gelakt en bedrukt – en met de andere, al even foutloos vervaardigde buizen tot een perfect frame moet worden samengevoegd.


Door het consequente gebruik van digitale technologie leidt Load Specific Weave tot absolute transparantie. Om dit te waarborgen heeft elke werkstukdrager een eigen datamatrix, waarin alle programma's zijn opgenomen voor de verschillende processtappen die de framebuizen van de impec doorlopen. Het systeem geeft de verschillende robots hun commando's en documenteert tegelijkertijd alle relevante data voor elk afzonderlijke werkstuk.

Load Specific Weave biedt

  • nauwkeurig gedefinieerde vezelrichting
  • consistente hoeken bij verschillende dwarsdoorsnedes
  • verschillende hoeken bij dezelfde dwarsdoorsnede

 

 

Vlechten

In de uitgebreide versie begint de productie van de impec als volgt: Een industrierobot pakt een materiaaldrager met de positieve kern van de te maken buis. De kern wordt in een vlechtmachine geplaatst die kan worden vergeleken met de machines die voor de productie van staalkabels worden gebruikt. De datamatrix wordt uitgelezen en het vlechtproces begint. Meer dan 100 met zeer dunne draden geladen spoelen bewegen in sinusvormige banen door de machine en vlechten zo een naadloze buis van carbonvezel rond de positieve kern in het centrum. De materiaaldichtheid en richting van de vezels wordt daarbij bepaald door de aandrijfsnelheid en de vorm van de positieve kern. De aandrijfsnelheid varieert naargelang de specifieke belasting die de buis op een specifieke plek ondergaat. Nadat de carbonstructuur is gevlochten, wordt de buis afgesneden. De materiaaldrager rijd uit de vlechtmachine waarna een andere kern in de machine wordt geplaatst.

 

Verharsen

Bij de volgende productiestap wordt van de op maat gesneden carbonslurf een buis gemaakt. Om de beoogde afwerkingskwaliteit te verkrijgen, hebben wij het eerste volautomatische harsproces voor composietmaterialen ter wereld ontwikkeld. Dit is weliswaar een streng bewaakt bedrijfsgeheim, maar zonder enkele details prijs te geven is het vrijwel onmogelijk om de ontstaansgeschiedenis van het perfecte frame te beschrijven.

Bij de tweede processtap wordt gebruikgemaakt van negatieve vormen van alle buizen waaruit het frame van de impec ontstaat. In deze mallen vindt de verharsing van de carbonstructuren onder streng gecontroleerde omstandigheden plaats. Hiervoor wordt eerst de positieve kern met de eerder belastingsspecifiek gevlochten carbonslurf in de bijbehorende vorm gebracht. Daarna wordt een speciale 2-componentenhars door een injecteur onder in de mal naar binnen geperst. Het werkstuk blijft vervolgens nog zo lang in de vorm als nodig is om het hardingsproces te voltooien.

Snijden

Nu resteert nog de derde en laatste productiestap van Load Specific Weave - het op lengte snijden van de buis. Ook dit proces verloopt volautomatisch en wordt met uiterste precisie voorbereid en uitgevoerd door industriële robots. Stap 1: De buis wordt samen met de positieve kern gescheiden van de mal. Stap 2: De materiaaldrager met de positieve kern wordt uit de buis verwijderd. Stap 3: Een precisiezaag met diamantbladen snijdt de buis op zijn definitieve lengte. Stap 4: De voltooide buis doorloopt de eindcontrole en gaat dan naar de lakafdeling.

Der gordische Knoten

We wisten waar we naar toe wilden. We wisten hoe we de perfecte framebuis zouden gaan bouwen. Maar het antwoord op de vraag hoe de perfecte verbinding tussen die buizen eruit zou gaan zien, kenden we nog niet ...

Als het doel 100% prestatie is, dan is de weg daarnaartoe 100% kwaliteit. En als het doel 100% kwaliteit is, dan is de weg daarnaartoe 100% procesbeheer. In dit spanningsveld vol hoge percentages bewogen we ons bij het definiëren van de verbindingen van het impec-frame.

We zochten een oplossing die voldeed aan alle stijfheids-, gewichts- en kwaliteitsvereisten die we voor de impec hadden omschreven. De frameverbindingen stelden onze technici voor bijzondere uitdagingen, omdat de uiteindelijk gekozen oplossing nog niet eens in aanleg herkenbaar was toen we met de ontwikkeling begonnen.

Constructie, materiaal en productieproces. Deze drie aspecten van de frameverbindingen waren bij de impec een gordiaanse knoop, die met de traditionele ideeën niet te ontwarren was. Alles leek onlosmakelijk met elkaar verbonden. Tot we op zeker moment op het simpele idee kwamen om de frameverbindingen van de impec uit twee delen te laten bestaan.

Het doorhakken van de knoop leidde tot impec-technologie nr. 2, het Shell Node Concept, waarbij de frameverbindingen niet uit enkelvoudige lugs, maar uit twee halfschalen bestaan. Deze halve schalen, de zogenoemde “shells”, worden gemaakt van een revolutionair composietmateriaal. Ze zijn zeer sterk en licht, hebben uitstekende dempingseigenschappen en kunnen bij de assemblage met absolute controle en precisie met de framebuizen worden verbonden.

SNC - Het Shell Node Concept-proces

impec-technologie nr. 2 is het Shell Node Concept - SNC. Met deze uiterst duurzame en nauwkeurige halfschalentechniek kunnen we ook de frameverbindingen van de impec zo produceren dat niets aan een levenslange garantie in de weg staat …

SNC vormt de ware revolutie bij de bouw van de impec. Met SNC kunnen we namelijk ook de verbindingspunten van het frame zodanig vormgeven, dat we absolute controle houden over het proces. Drie aspecten van het Shell Node Concept zijn daarbij van bijzonder belang: Het ontwerp, het materiaal en het proces.

Ontwerp
SNC is meer dan een technologie. SNC is ook een ontwerpfilosofie. Met de halfschalentechniek zijn we erin geslaagd om het BMC Skeleton Concept consequent over te brengen op het totale frame. De impec toont trots zijn innerlijk aan de buitenwereld - niets wordt verhuld. Bepalend voor de perfecte kwaliteit van de impec is echter de innerlijke waarde van de afzonderlijke halfschalen. Hun ribbenstructuur definieert de verbindingspunten met de framebuizen met uiterste precisie, en de interne en externe geometrie van de halfschalen is geoptimaliseerd voor hun belasting.

Materiaal
SNC werd pas mogelijk door een nieuw composietmateriaal dat kan worden spuitgegoten en de kwaliteiten van het carbonmateriaal maximaal benut. Het granulaat bestaat uit een verbindingsstof met een groot aandeel aan carbonvezels.

Mold flow analysis
De richting van de carbonvezels binnen de verschillende schalen kan in een simulatieproces, de zogenoemde Mold Flow Analysis, nauwkeurig worden gedefinieerd voordat de CAD-gegevens worden vertaald naar de productie. Met deze mold flow analysis konden onze technici de binnenkant van de schalen zichtbaar maken. Zo konden we alle voor het spuitgieten belangrijke procesparameters zoals de temperatuur, vulperiode, stroomsnelheid en stroomkenmerken nauwgezet documenteren en steeds verder optimaliseren.

Door het open ontwerp van de schalen verloopt zelfs de laatste stap in de productie van het impec-frame, het verlijmen van de schalen met de framebuizen, absoluut transparant en gecontroleerd.

Tests en CT
Om de resultaten van de mold flow analysis te controleren, werden voor de volgende stap de spuitgietwerktuigen gebouwd en proefseries van de schalen geproduceerd, die vervolgens aan een serie tests werden onderworpen. Daarbij hoorde ook het scannen van de halfschalen in een computertomograaf. Met CT kunnen wandsterkten worden gecontroleerd en kan de gehele structuur worden nagezien op potentiële fouten. Nadat ook deze tests succesvol waren afgerond, stond niets de serieproductie meer in de weg.

De samensmelting
Om de buizen en de schalen permanent met elkaar te verbinden, worden de schalen eerst in een dragersysteem geplaatst. Daarna wordt de framedrager naar een robotwerkstation gebracht. De hier gebruikte robot is voorzien van een optisch controlesysteem. De robot herkent elk onderdeel en definieert de exacte hoeveelheid en plaatsing van de aan te brengen composietlijm. Om ook hier aan de kwaliteitseisen te voldoen, wordt elke lijmlocatie nogmaals gecontroleerd voordat de buizen en schalen voor het leven met elkaar worden verbonden. Het in het dragersysteem vastgeklemde frame wordt vervolgens in een oven uitgehard en is dan klaar voor de laatste kwaliteitscontrole door middel van een statische testprocedure.

De perfecte afwerking

Zelfs bij een oppervlakkige beschouwing onderscheidt de impec zich al van de rest van de wereld. Om de perfectie te bereiken, wordt het frame opgebouwd uit gegarandeerd foutvrije onderdelen. Nabewerking is dan ook niet vereist. De onderdelen worden afzonderlijk afgewerkt en gecontroleerd en pas daarna vrijgegeven voor de eindmontage.

De digitaal gestuurde lakinrichting die de schalen en framebuizen van de impec van een hoogglanslaag voorziet, is state-of-the-art. Het lakproces voldoet ruimschoots aan alle milieu- en kwaliteitsvereisten. Het gesloten systeem is voorzien van een zeer efficiënte natte afscheiding, produceert weinig overspray en maakt gebruik van moderne, oplosmiddelarme lakken. De perfecte lakverdeling wordt gewaarborgd door een “hollow wrist”, een zeer beweeglijke lakrobot met holle arm die de framecomponenten van de impec in meerdere beurten nat op nat lakt. Dit proces waarborgt een optimale hechting tussen de verschillende laklagen, en daarmee de best mogelijke kwaliteit.

Na de lakinrichting scheiden de wegen van de halfschalen en framebuizen zich nog één keer. De schalen - die tot taak hebben om de frameconstructie optisch te benadrukken - worden alleen gelakt, maar de framebuizen gaan ook nog naar de drukkerij. Daar krijgen ze de final touch. De impec wordt van zijn merknaam voorzien. Voor de grafische afwerking van de impec was de tampondruk vanaf het begin de eerste keus. Deze druktechniek is het enige volautomatiseerbare industriële proces voor de bedrukking van complexe oppervlakken, zoals de framebuizen van de impec. Het resultaat is wat kwaliteit betreft te vergelijken met gelakte logo's. De tampondruk sluit daarom perfect aan bij de productiefilosofie van de impec. Het proces onderscheidt zich vooral doordat de dragerkussens, de zogenoemde tampons, de aangebrachte kleur voor 100% aan het bedrukte oppervlak afgeven. De nauwkeurige afdruk is zeer goed bestand tegen omgevingsinvloeden en krassen.

Kwaliteit van A tot Z

De kwaliteit die wij bij de impec realiseren is wereldwijd ongekend. Het is het resultaat van totale controle van de eerste tot en met de laatste productiestap. Alleen al bij de productie van de framebuis in het Load Specific Weave-proces worden meer dan 60 verschillende controleparameters gedocumenteerd en geanalyseerd. Het resultaat: carbonbuizen die geen nabewerking behoeven en geen luchtinsluitingen of andere gebreken in de carbonstructuur vertonen.

Hetzelfde geldt voor de productie van de frameverbindingen van de impec volgens het Shell Node Concept, voor het lakken van de buizen en de schalen, voor de bedrukking en vooral voor de eindmontage van het frame. Fouten in onderdelen? Fout gedacht! Gegarandeerd.

Nadat de laatste productiestap is afgesloten, wordt elk impec-frame samen met de voorvork aan een statische belastingstest onderworpen. Het protocol van een daaropvolgende meting geeft definitief uitsluitsel of het frame voldoet aan de extreme kwaliteitsvereisten voor de impec.

Gedurende de productie worden veelvuldig steekproeven genomen, de zogenoemde functionaliteitstests, die steeds één ding gemeen hebben: ze slopen zelfs de sterkste frames. Het doel van deze gecontroleerde verstoring is het verzamelen van gegevens over de maximale belastbaarheid van de impec, die ons meteen vertellen of het totaalproces nog op zijn foutloze koers ligt. Absoluut consequent, absoluut impec.