EN|NL

Het is tijd voor een nieuwe Wetenschapswoensdag: het tweewekelijkse item waarin onze technici een onderdeel uit de zonneauto toelichten. In deze blog lees je alles over het ontwerpen van ‘de plug’ en het productieproces. De auto wordt gemaakt in twee fases: eerst wordt een mal gemaakt en daarna pas de echte zonneauto van carbon. Nieuwsgierig? Aerodynamicus Mariska vertelt je alles over de weg van een theoretisch perfect aerodynamisch ontwerp naar de echte zonneauto.

De perfecte zonneauto
Voor aerodynamica eindigt de ontwerpfase in januari. Dan is namelijk ‘De Aero Deadline’. Deze deadline komt met de realisatie dat op dát moment de aerodynamica van de zonneauto op zijn allerbest is. Dit is de perfecte zonneauto, hierna zal het alleen nog maar slechter worden. Dat klinkt erg heftig, maar het heeft een goede reden: de aeroshell, zoals de buitenkant van de auto heet, moet namelijk ook geproduceerd worden. En niet alles kan perfect geproduceerd worden. Wij als aerodynamici willen bijvoorbeeld graag dat de achterkant van de auto eindigt in een perfecte oneindig dunne punt, maar het is erg moeilijk om dat in het echt op deze manier te maken. Gelukkig zijn we door de jaren heen erg goed geworden in het maken van een bíjna perfecte oneindige punt: vorige editie is deze punt zelfs geschuurd, zodat je je er niet aan snijdt!

Van model naar plug
De eerste stap voor het maken van de echte auto is het ontwerpen van de plug. We maken de auto niet in één keer. Eerst wordt de positieve vorm van de boven- en onderkant van de auto heel precies nagemaakt en perfect gepolijst. Dit heet ‘de plug’. Hoewel de plug van speciaal en keihard materiaal wordt gemaakt, wordt hier super voorzichtig mee omgegaan: horloges, riemen, onafgedekte ritsen en scherpe humor in de buurt van de plug zijn ‘not done’. De overalls waarin we werken zijn speciaal aangepast zodat niks kan krassen. Ieder krasje dat op de plug komt zie je namelijk terug in de mal en vervolgens terug op de zonneauto. De mal wordt gemaakt op de plug, dit is dus de negatieve vorm van de auto. Hieruit wordt vervolgens, net zoals een cake uit een cakeblik, de echte auto gehaald.

Op de foto zie je de bovenbody plug van 2017. Er zijn interessante details te zien, zoals referentielijnen voor het leggen van het zonnepaneel, voor de canopy ruit en voor de lampjes. Deze details zijn toegevoegd om de productie zo makkelijk mogelijk te maken. Pas over een paar maanden worden deze onderdelen geplaatst. Het plugontwerp vergt dus veel planning en overleg tussen alle deelteams.

Van ontwerpteam naar productieteam
En dan, na grofweg een halfjaar aan ontwerpen en voorbereiden, begint de productie. Je ruilt het technisch team kantoor, een krap maar gezellig hok waar alle technici zitten, in voor de werkplaats beneden. Daarnaast ga je dagen maken van 8 uur ’s ochtends tot 8 uur ’s avonds, want er moet een hoop gebeuren. Behoorlijk heftig dus! Gelukkig vindt iedereen de productiefase vooral erg leuk en het geeft veel voldoening. Want wat is er nou leuker dan je eigen ontwerpen werkelijkheid zien worden? Het is dus even wennen, maar je valt snel in een nieuw ritme: pluggen schoonmaken, carbon leggen, vacuümpakket bouwen, infuseren, repeat. Het werk moet erg precies om een zo goed mogelijk mal te krijgen. Op de headerfoto zie je bijvoorbeeld hoe ik het carbon naast de canopy zo goed mogelijk de vorm van de auto laat volgen. Hoe preciezer je dit doet, hoe minder er fout kan gaan bij de infusie.

Infuseren kun je leren
We maken de mal door middel van infusie. Dat werkt zo: Op de mal leg je zo precies mogelijk droge gewoven lappen carbon. Carbon is supersterk, maar alleen in de richting van de vezels. Om de krachten die op het carbon komen goed te verdelen en alles aan elkaar te verbinden, voeg je epoxy toe. Dit is een soort dikke hars die uithardt als hij eenmaal in het carbon zit. Zo is de mal stevig en krijg je een prachtig maloppervlak om later de auto op te bouwen. Om de epoxy zo goed en gelijkmatig mogelijk verdeeld te krijgen, bouwen we een vacuümpakket: de hele plug inclusief de droge carbon wordt ingepakt in speciaal plastic. Vervolgens wordt hier alle lucht uitgezogen met een grote vacuümpomp. Als we dan zeker weten dat er geen kleine lekjes in het pakket zitten, wordt via een aantal aanvoerleidingen epoxy in het pakket gezogen.

Op bovenstaande foto kun je zien hoe het eruit ziet: via de spiraalleiding bovenin verspreidt de epoxy zich over het hele pakket. Daarna verspreidt het zich langzaam door alle lagen carbon: in het zwarte gedeelte zit al epoxy, de witte rand onderin is nog droog. Heel langzaam wordt de hele plug zwart. Als dat gebeurd is, zit je pakket ‘vol’. Dan bak je de hele plug met mal in de oven, zodat de epoxy goed hard wordt en de mal de juiste thermische eigenschappen krijgt. Daarna is je mal af!

Wetenschapswoensdag recap  

  • Een groot deel van het technische team is overgestapt van de ontwerpfase naar de productiefase
  • Tijdens de productiefase worden mallen gebouwd, hiermee wordt vervolgens de echte zonneauto geproduceerd
  • Het mallen bouwen doen we door middel van infusie, hierbij wordt met een vacuüm de juiste hoeveelheid epoxy door het carbon van de mal getrokken