ConceptCar-projekti: Korin osien valmistaminen biokomposiittimateriaalista

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Metropolia Ammattikorkeakoulun ConceptCar-projektiin. Vuonna 2010 alkaneen projektin tavoitteena on valmistaa kestävän kehityksen auto kaupunkiolosuhteisiin. Auto esitellään Geneven autonäyttelyssä keväällä 2014.

Työn tavoitteena oli valmistaa projektin autoon korin osia biokomposiittimateriaalista ja tehdä ohjeistus auton sisustapaneelien valmistajille. Korin osista oli tarkoitus valmistaa lämpömuovaamalla sivuhelmat, etumaski, takapuskuri ja etulokasuojat

Työssä tarkastellaan muovien ja biokomposiittien ominaisuuksia, materiaalille tehtyjä veto- ja taivutuskokeita sekä niiden tuloksia, eri lämpömuovausmenetelmiä, materiaalin liimautuvuutta, materiaalilla tehtyjä lämpömuovauskokeita sekä osien valmistusta. Työn lopussa on myös ohjeistus sisustan valmistuksen kanssa jatkaville.

Materiaalin ominaisuuksia testattiin Metropolian tiloissa lämpömuovaamalla sekä taivutus- ja vetokokeilla. Muottien suunnittelussa ja koneistuksessa käytettiin 3D-mallinnusohjelmaa. Muotit valmistettiin pääosin itse Metropolian tiloissa. Osien valmistus suoritettiin yhteistyökumppaneiden laitteilla.

Työn tavoitteet saavutettiin osittain. Sivuhelmat saatiin valmistettua ja toimivien ja toimimattomien menetelmien perusteella luotiin ohjeistus materiaalia jatkossa muovaaville. Materiaalikokeiden avulla selvitettiin materiaalin tasalaatuisuutta ja muita teknisiä ominaisuuksia. Materiaalin liimaukseen löydettiin toimiva liima.

Lokasuojien muoto todettiin kyseiselle materiaalille liian vaikeaksi ja etumaskin lopullisen muovausmenetelmän tulokset eivät ehtineet mukaan työhön. Takapuskurin muotin valmistus jäi suunnitteluasteelle, sillä lopullinen muovausmenetelmä valitaan etumaskin onnistumisen perusteella.

This Bachelor’s thesis was carried out for the ConceptCar-project of Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. The project was launched in 2010 and the objective was to design and manufacture a sustainable development car for city environment. The car will be introduced at the Geneva 2014 Motor Show.

The objective of the thesis was to manufacture car body parts using biocomposite material and to make instructions for manufacturing the interior panels. The selected body parts were side skirts, front mask, rear bumper and front fenders. The parts were supposed to be manufactured by using different thermoforming methods.

The thesis consists of an explanation of the different features of plastics and biocomposites, material tests and results, adhesion of the material, different thermoforming methods and tests and manufacturing of the parts. Instructions for manufacturing the interior panels are also included in the thesis.

Material features were tested in the laboratories of Helsinki Metropolia University of Applied Sciences. The parts were manufactured in cooperation with partner companies.

The objectives were partly achieved. Side skirts were successfully manufactured and instructions were created for the interior manufacturers on the basis of workable and unworkable methods. Material tests explained the homogeneity and other technical features of the biocomposite. Form of the front fenders was found too difficult for the used material.

Results from the final method of forming the front mask were not acquired on time for the thesis. Rear bumper mold will be designed and manufactured on the basis of the results of manufacturing the front mask.