Man bruger det i rumindustrien når man laver noget så indviklet som rumfærgen og Ariane 4 raketterne. Også satelitter er hovedsageligt lavet af kulfiber. På mere jordnært plan laver man i dag sågar også fiskestænger og badmintonketschere af kulfiber. Og i Formel 1 har kulfiber en helt speciel status når man udvikler de dyre racere. Stort set alle delene på en F1-racer, foruden de mekaniske dele, er lavet af kulfiber. Men hvad er det for noget og hvordan kom det ind i billedet?
Man begyndte første gang at bruge kulfiber i F1-sammenhæng i slutningen af halvfjerdserne. Ganske få år efter i 1981 revolutionerede McLaren F1-verdenen, da John Barnard fremstillede det første monocoque bestående af kulfiber på McLaren MP4'eren. Udviklingen gik stærkt og i midten af firserne blev omkring to hundrede dele på en F1-racer lavet af kulfiber. Men det er absolut intet mod dagens F1-bil, hvori der indgår over fire tusinde kulfiberdele.
Der er en simpel formel til grund for at man bruger dette materiale i så stor en grad. Det har en meget høj grad af stivhed og en stor styrke i modsætning til en meget lav vægt. Finder man et fritstående kulfibermonoque er det en interessant oplevelse at gå hen og forsøge at løfte det. Det kan man nemlig uden større besvær gøre med blot et par fingre.
Det findes i varianter med højere stivhed end andre, og det er forskelligt hvor på bilen man anvender de forskellige kulfiberblandinger. Farven er som regel blank sort hvorfor indfarvning ikke er mulig. Det er elektrisk ledende og kan derfor også bruges som kabler på raceren. Man fremstiller materialet ved at trække en masse meget tynde kulfibre med en omhyggelig præcision omkring det punkt eller den linie der skal have optimal beskyttelse.
Hele forløbet starter dog i F1-holdenes designafdelinger. Her definerer man hvilke dele der skal bruges hvor, og præcis hvilke dimensioner de skal have. Dette sendes så til Composit- eller materialeafdelingerne, hvor man i første omgang sidder på store computeranlæg og laver avancerede udregninger på CAD/CAM-computere og programmer som CATIA, der er udviklet i samarbejde mellem IBM og Dassault fly-fabrikkerne. Det er her de specielle fiberstrukturer defineres og sendes videre til en udskæringsmaskine, der udskærer kulfiberlagene i de rette dimensioner og retninger.
Stort set alle visuelle dele på F1-raceren er lavet af kulfiberblandinger, og der er som sagt mere end fire tusinde af slagsen. Men det der gør det rigtig imponerende, er at hver enkelt del skal støbes i hver sin form, så i en F1-fabriks materialeafdeling er der flere tusinde støbeforme til fremstilling af disse kulfiberdele. Materialeafdelingen er meget nem at kende på en F1-fabrik. Det er et 100% sterilt miljø hvor alle bærer hvide kitler og gummihandsker i fremstillingsprocessen.
Når man skal støbe en kulfiberdel, foregår det ved at man lægger de tynde lag af kulfiberflader i støbeformen ved håndkraft i forskellige retninger omkring centerlinien for at modvirke at materialet giver sig sig eller ændrer form. En bremseskive kræver kun seks forskellige retninger, hvorimod de meget styrkekrævende hjulophæng er en omhyggelig affære med op mod 120 forskellige lag. Det er disse lag eller flader der originalt er designet i CATIA og udskåret meget nøjagtigt. Kulfibermaterialet gennemlyses med laserstråler og lægges så med en præcision på omkirng en tiendedel millimeters nøjagtighed.
De forskellige dele på bilen kræver forskellig styrke og vægt, hvorfor der anvendes blandingsstrukturer, bestående af kulfiberlag og alluminiums honeycomblag. Dette gælder eksempelvis for selve chassiset, der forunden at være uhyggelig stærkt også skal være brudsikkert. Ellers vil det meget stive kulfibermateriale simpelthen splintres ved en kollision. Alle disse forskellige lag på de forskellige dele limes sammen mod hinanden, og gøres klar til selve støbeprocessen.
Det foregår ved at man lægger delen i en lufttom emballage, og placerer den i en ovn - en såkaldt autoklave - der trykkoger den i et vist tidsrum under 135 graders Celcius, typisk i en time. Trykket skal være absolut konstant i al den tid delen er under opvarmning, hvorfor der står en mand og holder øje med processen hele tiden mens det sker. Dette gælder hvadenten man fremstiller noget så enkelt som bremseskiver, de mere komplicerede hjulophængsdele, eller større genstande som førerens sæde eller selve monocoquen.
Der arbejder omkring et halvt hundrere mand med denne proces døgnet rundt i F1-holdenes materialeafdelinger. Dertil kommer den stab af specialister, der arbejder på at udvikle helt nye blandingstyper som kan anvendes med større effektivitet og styrke eller mindre vægt på bilen. Denne sterile døgnforretning i F1-fabrikkerne er således en af de vigtigste i fremstillingen af bilen, og dette til trods er det rent håndarbejde man laver. Intet at sige til at der kan ryge et hjulophæng en sjælden gang imellem. Man undres i virkeligheden over at det ikke sker oftere.
dennis@f1journal.com