Wetenschapswoensdag: Kernmaterialen

Headerfoto door Patrick Ooms

EN|NL

Het is vandaag weer wetenschapswoensdag! De dag waarop wij jullie een stukje wijzer maken over de technische aspecten van ons project. Deze week legt structureel ontwerper Andreas alles uit over carbon en kernmaterialen!

Licht en sterk
Voor onze auto gebruiken we carbon. Aan de ene kant omdat carbon een erg licht materiaal is en aan de andere kant, omdat het materiaal erg sterk en stijf. Dit is echter alleen het geval in de richting van de vezels. Een enkele lap carbon kan je makkelijk buigen. Om dit te voorkomen moet de dikte van het laminaat vergroten worden.

De hoogte in
Je kan dit doen door meerdere lagen carbon te gebruiken en de lappen in verschillende richtingen op elkaar te leggen. Een nadeel aan deze optie is dat het snel gewicht toevoegt, maar we willen de zonneauto zo licht mogelijk maken.Een andere mogelijkheid is om een licht schuimachtig kernmateriaal te gebruiken. Het kernmateriaal voegt hoogte toe zonder veel gewicht toe te voegen. De stijfheid van de constructie wordt door deze hoogte veel vergroot! Het toevoegen van kernmateriaal is erg effectief, want het vergroot de stijfheid en is een erg lichte oplossing. De functie van het kernmateriaal is het uit elkaar houden van de lappen carbon. Het lichte kernmateriaal neemt zelf niet veel van de krachten op. De krachten op de constructie worden vooral opgevangen door het veel sterkere carbon.

Sterk door vorm
Stijfheid en sterkte is erg belangrijk in een zonneauto. Je wilt namelijk dat de auto de vorm houdt waar deze op is ontworpen, bijvoorbeeld voor de aerodynamica van de zonneauto maar ook voor veiligheid voor de coureur. Onderdelen die in twee richtingen gekromd zijn, zijn al stijf door hun vorm, deze hebben vaak geen kernmateriaal. Als vuistregel hebben alle platte delen in de auto kernmateriaal als versteviging. Als je goed kijkt naar de zonneauto zie je dat het kernmateriaal ophoudt waar de kromming begint.

In praktijk
In onderstaande video laat Sam, teamlid van editie 2017, voorbeelden zien van carbon met en zonder kernmateriaal.

Wetenschapswoensdag recap

• Een groot gedeelte van de zonneauto wordt gemaakt van carbon, omdat dit materiaal erg licht is.
• Carbon is erg sterk en stijf, maar in een richting. Om de constructie in meer richtingen sterk en stijf te maken, gebruiken we kernmaterialen.
• Op sommige plaatsen in de auto is er geen kernmateriaal nodig. De constructie is dan sterk genoeg door de vorm van het carbon.