Inside Dassi : fabricant britannique utilisant du graphène dans des montures fabriquées au Royaume-Uni

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Inside Dassi : fabricant britannique utilisant du graphène dans des montures fabriquées au Royaume-Uni
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Anonim

Le monde de la construction de vélos en carbone tourne autour de l'Extrême-Orient, mais la marque Dassi, basée dans le Hampshire, a de grandes ambitions pour changer cela

En se promenant dans une zone industrielle à Banbury, dans l'Oxfordshire, il y a un sentiment d'attente dans l'air.

Nous sommes ici pour visiter l'usine de fabrication de Dassi, une entreprise qui vise à fabriquer le premier cadre en carbone de production de masse au Royaume-Uni, le premier cadre à utiliser un matériau 300 fois plus résistant que le carbone et le premier 3D -composants de vélo en carbone imprimés.

Niché quelque part entre une chocolaterie et une usine d'outils lourds, il n'est pas évident de savoir lequel des douze entrepôts aux allures anonymes est utilisé pour réaliser ces diverses merveilles technologiques.

La production de Dassi est actuellement gérée par Brick Kiln Composites, une entreprise plus à l'aise avec les composants F1 et aérospatiaux que les cadres de vélo.

L'usine n'est qu'une partie du centre mondial des entreprises de F1 dans l'Oxfordshire.

Comment exactement le propriétaire de Dassi, Stuart Abbott, a-t-il orienté sa technologie de l'ère spatiale vers la construction de vélos ? C'est la question qui nous a amenés ici aujourd'hui.

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J'ai à peine repéré sa voiture de marque Dassi qu'Abbott bondit et partage avec enthousiasme sa vision alors qu'il me conduit vers le bâtiment de Brick Kiln.

Il s'est associé à de nombreuses entreprises britanniques pour produire ses vélos, et c'est la pièce maîtresse.

Un à la fois

Bien que nous ayons vu des constructeurs de cadres en carbone innovants et impressionnants basés au Royaume-Uni, la complexité du processus a souvent signifié que la production implique un seul homme dans une pièce pour fabriquer des cadres sur mesure.

L'ambition de Dassi est un peu plus grande - un projet de carbone personnalisé à grande échelle semblable à Parlee et Alchemy aux États-Unis, et quelque chose de jamais fait au Royaume-Uni.

C'est une affirmation qui, selon nous, devait être vue pour être crue.

J'ai dû soumettre mon passeport à l'avance car l'usine traite des projets de carbone secrets et les visiteurs doivent être contrôlés de manière appropriée.

Maintenant que je suis là, cela semble un peu discret - un bâtiment standard en briques rouges dans un parc industriel indéfinissable. À l'intérieur, cependant, c'est un monde complètement différent.

La salle des machines

Nick Brew, directeur de production chez Brick Kiln Composites, me parle du processus de construction d'un cadre Dassi, mais malheureusement, il ne pourra pas me montrer un produit fini.

‘Fabriquer un cadre prend deux ou trois jours, et aujourd’hui nous allons mettre en scène certaines parties du processus’, dit-il.

Brick Kiln traite des projets aérospatiaux, F1 et de défense en carbone, ce qui en fait un site sécurisé.

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Nous ne sommes pas autorisés à photographier beaucoup et ce n'est pas étonnant - cela ressemble à un croisement entre un laboratoire et une station spatiale, et il est assez frappant qu'Abbott soit en mesure de commander ses ressources devant la F1 de haut niveau et projets aérospatiaux.

‘Dassi va jouer un rôle assez important dans ce que nous faisons’, déclare Brew.

‘Dans la seule salle de préparation, nous finirons probablement par avoir quatre gars qui travaillent sur des vélos. C'est un budget totalement différent, cependant.'

Course contre la montre

Bien que les coûts et les frais puissent être plus élevés pour les équipes de F1 ou les entreprises aérospatiales, c'est en grande partie à cause des exigences de temps extrêmes.

‘F1 le veut sur-le-champ ce jour-là, alors que nous avons un peu plus de temps avec ce genre de choses. La F1 a toujours été agressive.

Le prix qu'ils paient pour cela est parce qu'ils veulent qu'il passe directement par l'inspection et sur la voiture afin qu'ils paient un tarif majoré pour une pièce premium.

Bien que Dassi reçoive une pièce premium, le délai de livraison est beaucoup plus long. Plutôt qu'un délai de livraison de quatre à cinq jours sur les pièces automobiles, Dassi a un délai de livraison de quatre à cinq semaines sur la plupart des vélos. '

Le processus est très différent de ce à quoi nous sommes habitués avec la construction de vélos, qui se fait généralement en Extrême-Orient en utilisant un processus de moulage à chaud et des mandrins internes pour façonner le cadre.

Ici à Brick Kiln, les moules eux-mêmes sont en carbone, et le vélo est formé dans un énorme autoclave. Comment Dassi a-t-il trouvé son chemin ici ?

Retour à la maison

Stuart Abbott a fondé Dassi en 2012 en se concentrant sur la fabrication britannique, mais jusqu'à très récemment, son rêve était un peu hors de portée.

Avec une expérience de travail pour Rolls-Royce et après avoir fait un passage en tant que consultant en gestion, Abbott a estimé que le moment était venu de créer une nouvelle marque de vélos, basée en Grande-Bretagne, fabriquée en Grande-Bretagne et vendue en Grande-Bretagne.

« Nous avons un environnement unique au Royaume-Uni », dit-il. «Nous avons énormément d'industries aérospatiales ici, et environ 70% de l'industrie de la F1 est également basée ici. Pourquoi diable devons-nous aller ailleurs pour produire une technologie de pointe ? »

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Ses premiers pas dans le cyclisme étaient basés, comme la plupart, à Taïwan.

‘J’ai récupéré un certain nombre de cadres d’Extrême-Orient et je les ai coupés en deux pour comprendre comment ils s’y étaient pris pour les fabriquer. J'ai choisi un design que j'aimais en fonction des diverses exigences que j'avais définies », explique Abbott.

‘J’ai fait quelques changements de design pour en faire le nôtre, et c’est devenu la variante Dassi.’

La variante ressemblait à une offre populaire taïwanaise à moule ouvert, mais Abbott affirme qu'il a modifié la conception pour améliorer l'aérodynamisme et les performances structurelles.

C'était quand même taïwanais, et c'est la variante de cette variante que Dassi espère fabriquer au Royaume-Uni.

Ajoutez simplement du graphène

Désespéré de passer de petites étapes à des progrès considérables, Abbott a rapidement élaboré des plans pour améliorer sa propre conception avec un additif de l'ère spatiale - la substance miracle appelée graphène.

« Je vais vous montrer quelque chose qui a été fait avec », dit Abbott avant de se retourner derrière lui et de sortir une superbe guitare en fibre de carbone.

‘Nous avons roulé dessus la semaine dernière dans le parking – nous avons littéralement roulé dessus dans un Range Rover, c’est si difficile.’ Il n’y a pas une égratignure dessus.

Cela ne veut pas dire que les vélos de Dassi sont entièrement faits de graphène.

‘Il est très difficile de prendre un seul morceau de graphène d’une épaisseur d’atome et de le tisser dans un matériau. Les tissages sont à peu près aussi gros en ce moment », dit-il en formant un pouce carré avec ses doigts.

‘Donc, quiconque utilise du graphène pour fabriquer quoi que ce soit le fait en conjonction avec un autre matériau.’

Les cadres de Dassi ajoutent du graphène à la résine utilisée pour lier les fibres de carbone.

Au total, le graphène représente moins de 1 % du cadre global.

Léger mais solide

La conséquence, soutient Abbott, est significative. "Nous nous attendons à ce qu'un cadre de 800 g descende à 350-400 g, simplement parce que les propriétés de résistance sont hors du commun."

Parlant avant que le cadre de graphène ne se concrétise, les estimations d'Abbott semblent un peu grandioses.

Le cadre éventuel pèse 750 g, mais il a toujours la prétention d'être le cadre aérodynamique le plus léger du marché.

Ce point de poids ne vendra pas à lui seul un cadre de 5 995 £, et Abbott n'hésite pas à parler avec lyrisme des autres qualités du graphène.

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« Parce que vous avez modifié chimiquement le graphène et l'époxy, cela améliorera la résistance à la rupture de 75 % », déclare Abbott.

‘Les fissures ne se forment que là où vous avez un matériau mou. Supposons que vous ayez utilisé un T300 [type de fibre de carbone] pour économiser de l'argent, en vous heurtant à une fibre Toray T800 de haute qualité à un joint. Comme pour tout ce qui commence à travailler dur, il commence à se fracturer ou à se casser d'une manière ou d'une autre.

‘Vous n’avez aucun moyen réel d’arrêter cela à moins que vous fassiez tout le vélo avec le même matériau, comme nous le faisons, ou que vous utilisiez quelque chose comme le graphène qui inhibe les fissures.

‘Donc, il ne s’agit pas seulement de gagner en force et de perdre du poids, mais aussi d’une chimie fondamentale qui aide le vélo à durer plus longtemps.’

J'ai rencontré des ingénieurs qui suggéreraient que les cadres haut de gamme nécessitent un mélange de différentes fibres de carbone et ils contesteraient probablement la suggestion selon laquelle les cadres avec plusieurs qualités de carbone sont voués à se fissurer, mais Abbott place clairement beaucoup de confiance dans la supériorité de son procédé.

Abbott est également fier de l'élément local de la production de Dassi - même le carbone et le graphène sont mélangés sur le sol britannique par une entreprise au Pays de Galles.

Le processus de production n'est cependant pas facilité par les merveilleuses qualités du graphène.

Fierté et processus

Nous sommes dans la salle de découpe, où les feuilles de carbone prennent forme.

C'est la pièce la plus proche de la chambre froide où les tôles sont stockées à -18°C.

La température est nécessaire pour conserver la résine, qui liera plus tard le carbone ensemble.

Il est actuellement pré-imprégné dans les feuilles, mais à toute température plus élevée, il commencera à durcir.

La voûte contient toutes les qualités de carbone, du Toray T300 de faible qualité qui coûte environ 10 £ le mètre, au M55J, qui coûte des milliers de livres par mètre.

Bientôt, il abritera également le carbone imprégné de graphène de Dassi.

Une fois dans la salle de découpe, les feuilles sont découpées au laser selon les différentes formes qui seront placées ensemble dans le moule, ce qui se passe dans la salle de montage.

Climat contrôlé

« L'installation d'entreposage est un endroit acclimaté, vous devez donc entrer par deux portes distinctes, dit Brew.

Ici, les techniciens placent le carbone dans des moules, eux-mêmes en fibre de carbone.

C'est une approche très inhabituelle pour les vélos, normalement réalisée avec des moules en aluminium, et Abbott affirme que cela améliore la finition du vélo.

Le moule en carbone, dit-il, se refroidira au même rythme que le cadre et réduira ainsi le risque de fissuration ou d'avoir à marteler le cadre hors du moule.

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Les moules doivent être soigneusement traités thermiquement par post-durcissement autonome, ce qui les rend essentiellement plus résistants à la chaleur, pour éviter toute déformation dans l'autoclave.

Malgré le niveau élevé de travail ici, les vélos présentent un nouveau défi.

« Nous n'avons jamais posé de vélo auparavant, donc c'est assez long en ce moment », explique Aaron, un lamineur composite qui travaillera sur les vélos de Dassi.

‘Mais nous trouverons comment rendre les choses plus rapides. Le premier cadre que nous avons fait a pris deux jours, mais tout est très similaire à beaucoup d'autres parties que nous faisons. '

Nouveaux défis

Le graphène présentera-t-il de nouveaux défis, mélangeant une forme et un matériau nouveaux pour les techniciens ?

Abbott affirme que le traitement est presque identique, ne différant que par les spécificités des températures de chauffage et du processus de durcissement.

Une fois le charbon déposé dans le moule, le moule est scellé et placé dans un sac sous vide qui forcera le charbon à se mettre en place.

Puis vient l'autoclave - un four sous pression géant, qui chauffera le carbone et la résine, les liant en fibre de carbone dure.

Nous nous dirigeons vers l'autoclave principal, qui ressemble au moteur à réaction d'une énorme fusée et où un cadre a récemment terminé son cycle. Il est provisoirement ouvert, mais il n'y a rien à l'intérieur.

‘Ah, ce cadre est déjà monté à l’étage pour être terminé’, dit Brew avec un petit rire.

Le client personnalisé

Bien que nous n'ayons pas assisté à la création de véritables cadres, le processus semble certainement impressionnant.

Le prix relativement élevé de 6 000 £ ne semble pas exagéré compte tenu de la technologie impliquée, mais vous pourriez être excusé de vous demander si un vélo a besoin de la même finition qu'une voiture de F1, ou si les consommateurs le feront évitez les grandes marques pour quelque chose de plus local.

Abbott n'entretient pas de tels doutes.

« Je veux créer un nouveau marché pour un produit personnalisé de luxe », dit-il, et cela va au-delà du cadre lui-même.

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‘Ce ne serait pas formidable si vous pouviez obtenir un plan de service pour votre vélo, ce qui signifie que nous le réparons, remplaçons les chaînes et la cassette – peu importe et quand c’est nécessaire ?

La plupart de nos clients ne sauront même pas que le vélo est parti parce que nous avons eu affaire à leurs AP.’

Club d'élite

Pour Dassi, la vision de l'avenir consiste à être un club d'élite qui lie le sport automobile et le cyclisme.

‘Les relations que nous essayons de forger ne sont pas avec les personnes qui vont fabriquer le prochain plus grand pédalier.

« Les relations que nous essayons de forger sont avec des entreprises comme Maserati », déclare Abbott.

Sa vision de ce service de luxe comprend également les subtilités de la moto, qui bénéficiera également d'une personnalisation poussée.

« Nous fabriquons essentiellement des composants imprimés en 3D, mais il s'agit d'une poudre de carbone créée sous pression à l'aide d'un laser pour essentiellement fritter la poudre avec un époxy », dit-il.

Les pièces seront totalement personnalisables au dixième de millimètre près. Pour l'instant, cela a été mis en pratique avec des colliers de selle et des entretoises, mais Abbott pense que les guidons et les potences ne sont pas loin.

‘Je peux personnaliser chaque partie si je le souhaite. Ils seront généralement plus légers et plus durables que la plupart des composants normaux.'

Dassividaniya

Il ne fait aucun doute que Dassi a innové en créant un cadre en carbone britannique moulé.

Nous devons nous demander, cependant, pourquoi ne pas aller jusqu'au bout ? Son cadre en graphène miracle est une chose de beauté, mais présente des courbes et une géométrie similaires à sa variante d'une commande de catalogue taïwanaise.

Abbott n'aurait-il pas pu jeter le règlement de côté et repenser l'idée même d'un vélo ?

« Il y a un coût énorme à ramener un vélo fabriqué en Extrême-Orient, à le faire fonctionner et à le fabriquer sans avoir à se soucier de changer les choses trop radicalement », dit-il.

‘C’est comme n’importe quoi dans la vie – si vous changez fondamentalement trop de choses d’un coup, comment faites-vous pour combattre en cas de problème ? Nous avons donc légèrement modifié la géométrie, nous avons changé les haubans arrière - ils sont différents pour une raison.

Nous avons changé le jeu de direction, nous avons changé l'arche du tube supérieur, puis nous nous sommes assis et nous avons dit, pour l'instant, ça va.

'Résolvons ce problème de fabrication, puis nous pourrons commencer à régler les choses. Mais en réalité, est-ce que cela doit être si différent si l'avancement réel est dans la science des matériaux et non dans la science aérodynamique ? »

Innovation ou complication ?

C'est un bon point. Je ne peux pas tout à fait décider si Dassi a adopté une approche inutilement complexe pour créer quelque chose qui semble assez générique, ou s'il ouvre la voie sur un terrain technologique inexploré.

Je décide que ça peut être les deux.

Avant de partir, Abbott a failli éclater d'enthousiasme face à ses projets d'avenir.

‘Nous aurons la première image complètement instrumentée. Les cyclistes pourront entrer et, littéralement, nous enregistrerons les données de leur position sur le vélo et toute la puissance qu'ils produisent par rapport au stress et à la tension mesurés dans le cadre.

‘Cela pourrait fonctionner, cela pourrait ne pas fonctionner. Je le crois. C'est de la recherche, mais nous pouvons le faire ici - c'est grâce au travail effectué avec Rolls-Royce et la F1, car ils ont l'habitude de mesurer des choses pour les améliorer.

‘Pour autant que je sache, il n'y a pas beaucoup de mesures dans le monde du cyclisme.

« Ne serait-il pas préférable qu'il soit adapté à l'individu du point de vue de la taille ou du lay-up plutôt que d'être simplement de forme aérodynamique ? »

Il prend un moment pour reprendre son souffle. "Je l'aurais dit", conclut-il calmement.

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Qu'est-ce que le graphène ?

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C'est la fibre de carbone du futur, en mieux et déjà là. Sorte de

Un matériau ultra-résistant et léger, un supraconducteur, un superlubrifiant, un système de stockage d'énergie, une poudre d'imprimante 3D et un isolant thermique - le graphène peut tout faire, à moins de cuisiner votre dîner pour vous.

Le matériau comprend une chaîne d'atomes de carbone d'un seul atome d'épaisseur formée dans un réseau hexagonal, ce qui le rend 100 fois plus résistant que l'acier.

Pour l'instant, c'est purement un nanomatériau, ce qui signifie qu'il fonctionne à l'échelle atomique, pas comme une grande structure.

Quand Dassi dit que son cadre est en graphène, il est plus vrai de dire que le cadre est en fibre de carbone, avec un petit degré de renforcement en graphène.

Les fragments de graphène, ajoutés à la résine, sont destinés à renforcer et à améliorer le cadre, et Dassi affirme qu'il réduit le poids tout en augmentant la résistance aux chocs ainsi que la rigidité.

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Les vélos

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Ce que vous obtenez pour votre argent

Le Graphene Interceptor est le cadre phare de Dassi et coûte 5 995 £.

Il est créé au Royaume-Uni, contient du graphène, pèse environ 780 g et sa couche de fibre de carbone peut être personnalisée en fonction du cycliste.

La géométrie est définie par les moules existants, il est donc actuellement disponible en cinq tailles, de 50cm à 58cm.

Le suivant dans la hiérarchie se trouve l'Interceptor standard, ce que nous avons vu dans la construction, et il pèse 200 g supplémentaires.

Les deux sont fabriqués sur commande et peints sur mesure à la demande.

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