Komsav

Türkiye Kompozit Sanayicileri Araştırma
Geliştirme ve Eğitim Vakfı

 

DÜNYA OTOMOTİV PİYASASI HAKKINDA

 

2015'te neredeyse 4 milyar pound boyutuna ulasan kompozit pazarı kaportadan araç içinde kullanılan malzemelere kadar hafif araç üretimindeki tüm uygulamalarda kullanılan tüm malzemelerin kütlece yaklasık yüzde 1'ine tekabül etmektedir. Her ne kadar kompozit malzemelerin pazar payı nispeten düsükse de, yasal çerçevenin katılasan sartları ve tüketici taleplerindeki değisimler otomotiv karoserinde kompozit malzemelerin kullanımına yönelik fırsatlar doğurmakta ve tedarikçiler de bu fırsatları değerlendirebilmek için yoğun bir biçimde çalısmaktadır.

Monoblok Gövde Kütlesi İçindeki Oranı

1995 Yılı Yumusak Çelik 99% Yüksek Mukavemetli Çelik 1%

2005 Yılı Yumusak Çelik 85% Yüksek Mukavemetli Çelik 15%

2015 Yılı Yumusak Çelik 40% Yüksek Mukavemetli Çelik 57% Alüminyum 2% Kompozit 1%

Sektöre iliskin tahminler gelecek birkaç yıllık dönemde otomotiv alanında kompozit malzemeler açısından yüzde 6 ila 9 oranında yıllık büyüme rakamları öngörmektedir. Bu tahminlerin altında yatansa üreticilerin yakıt ekonomisi ve güvenlik alanındaki sartları yakalayabilmesinde karbon fiber kompozit malzemelerin oynayabileceği roldür. Ancak bu büyüme tahminleri sektörün maliyet, çevrim süresi ve ürünün ekonomik ömrü sonundaki durumuyla ilgili bir dizi sartı yerine getirebilme yeteneğine bağlı olacak ve bu bağlamda malzeme ve isleme teknolojilerinde ilerlemelere ihtiyaç duyulacaktır.

Otomotiv sanayindeki en büyük büyüme potansiyeli kompozit malzemelerin bugün yalnızca küçük bir paya sahip olduğu karoser uygulamalarında yatmaktadır.

Otomobil üreticileri tüketicilere çekici ve sürüs keyfi yüksek araçlar sunarken bir yandan da yakıt ekonomisi ve güvenlik alanındaki yasal gerekleri de yerine getirebilme çabaları ekseninde hafif malzemelere olan talepleri artmaktadır.

Dayanıklı çelik ve alüminyum üreticilerin araç ağırlığını azaltmaya yönelik maliyet açısından etkin arayıslara girdiği bir ortamda pazar payı kazanmıstır. Çeliğe nazaran daha pahalı olmasına rağmen alüminyum geride kalan on yıllık dönemde üreticilerin aracı hafifletmek için bedel ödemeye hazır olusundan ötürü araç sasi ve karoserinde neredeyse yüzde 10'luk bir pazar payına ulasarak yaygın kullanım gören bir malzeme halini almıstır.

Araçları daha da hafifletmeye çalısan üreticiler çelik veya alüminyuma kıyasla katbekat pahalı olmasına karsın karbon fiber kullanımını denemeye de baslamıslardır. Bu alanda en dikkate sayan örnekler BMW'de görülmektedir. BMW, her ikisi de yoğun bir biçimce CFRP karoser kullanılan i3 ve i8 elektrikli ve hibrit araçlarının üretimi öncesinde karbon fiber tedarikçisi SGL ile bir ortaklığa gitmistir. Özellikle i3 kompozit malzeme kullanımı alanında çığır açmıs ve BMW'nin yılda 30.000 araç üretim rakamına ulastığı bir tabloda süper-otomobillerin alısılmıs fiyatlarından çok daha asağıda bir rakamla satılabilir olmustur. i3 platformu tek basına yılda 10 milyon pound kadar CFRP kullanmakta ve bu bağlamda sektör açısından önemli bir zafere isaret etmektedir.

Üretim teknolojisini ve yüksek üretim hacmini karsılayabilecek bir tedarik zincirini gelistirmek için i3 platformunu kullandıktan sonra BMW sektörün en gelismis karoser yapısını 2016'da 7 serisine getirmistir. BMW 2016'da 7 serisi ile CFRP ve metallerin bir karmasına yer verilen otomotiv sektörünün en gelismis karoser yapısını ortaya koymustur.Kendine has yapı CFRP'yi metallerle bir arada kullanarak pahalı kompozit malzemeleri araca maliyet ve performans açısından en çok faydayı sağlayacakları yerlerde değerlendirmektedir.

Her ne kadar ağırlık açısından CFRP'nin 7 serisinin yalnızca yüzde 3'ünü olusturduğu görülebilse de, malzemenin aracı 40 kilogram daha hafifleterek programın yakıt ekonomisi hedeflerine ulasmayı mümkün kıldığı söylenebilir. Karbon fiberin yüksek maliyetinden ötürü geleceğin hafif otomobillerini yaparken malzemeyi düsünerek (ve alısılmıs otomotiv materyalleriyle birlikte) kullanmak gerektiği öngörülmektedir.

Termoset CFRP baslıca üç nedenden ötürü otomotiv karoseri pazarında ciddi bir pay elde edebilmekte zorlanmaktadır: parça maliyeti, çevrim süresi, ve parçanın ömrünü tamamladığındaki durumu. Ancak bu alanların her birinde ciddi çabalar sarf edilmekte olup önemli ilerlemeler sağlanmıstır. Yine de sektörde genis kapsamlı bir kullanım için bazı sartların yerine getirilmesi gerekmektedir. Öncelikle karbon fiberin maliyetinin bugünkü düzeyinin en az yarıya inmesinin gerektiği düsünülmektedir. Buna ek olarak bir dakikanın altında çevrim süreleri elde edilmelidir. Son olarak malzeme yasam döngüsünün sonunda tam olarak geri dönüsüme uygun olmalıdır.

Dolayısıyla termoplastik reçine ile uyumlu düsük maliyetli karbon fiberlerin gelistirilmesi için ciddi miktarda arastırma yapılmaktadır; zira bu materyallerin islem hızı ve geri dönüsüm avantajları dikkat çekicidir. Düsük maliyetli termoplastik CFRP sistemlerinin epoksi ile sağlanabilen mekanik ve fiziksel özellikleri sağlayabilmesi durumunda basarıya ulasabilmesi mümkün olacaktır. Bu ise o kadar kolay bir is değildir. Ancak bu çabaların sonucu otomotiv sektöründe karbon fiber kompozit malzemelerin gelecekteki büyüme potansiyelini belirleyecektir.

Yasal çerçevedeki değisimlerden ötürü içinde bulunduğumuz on yıllık dönem belki son 40 yılda seri üretimdeki otomobillerde yeni bir malzemenin kullanımıyla ilgili en büyük fırsata sahne olacaktır.

Kompozit malzemeler elbetteki faydalı olacak ve gelecek birkaç yıllık dönemde güçlü yıllık büyüme görülmesi beklenecektir. Kısa vadede ise termoset reçinelerin karoser uygulamalarında büyüme görmesi muhtemeldir. Daha uzun vadede yüksek büyüme beklentilerini tam olarak karsılayabilmek için gerek kompozit malzemelerde gerekse bunların islenmesi alanında önemli teknik sorunların asılması gerekecek ve termoplastik kompozit malzemeler bu açıdan önemli bir rol oynayacaktır.

Not: Yukarıdaki yazı Composites Manufacturing Dergisinin Ocak-Şubat 2017 sayısında yer alan bir makale'nin çevirisidir."

http://compositesmanufacturingmagazine.com/2017/01/composites-industry-report-2017/8/

 

 

 

carbon_composite.jpgcomposite-3.jpgeedad38afb7f.jpgMcLaren_monocoques-copy-2.jpgOther-Automotive-Parts-3.jpgotomotiv.jpgus_largest_fiber_ship.jpg