رینگ ریک و تکنولوژی تولید و فروش ژاپنی - RIK RING



رینگ ریک ( RIK ) در روند فروش وسایل نقلیه سبک وزن در اوایل قرن بیستم با فروش 17.4 میلیون واحد در ایالات متحده آمریکا در سال 2007 و در سال 2007 با 16 میلیون واحد افزایش یافته است . اما دلیل فروش بی سابقه رینگ موتور ریک در سال های بعد از چه بود ؟ اگرچه تأمین مالی بدهی سال 2008 بر حباب وسیله نقلیه ای مانند پژو - پراید - کامیونها و ... در ایران موثر بود ولی سرمایه گذاری در تحقیق و توسعه خودروها با همان سرعت مانع انجام این پروسه فروش قدرتمند نشد . در حالی که فروش خودروهای سبک ایالات متحده مانند فورد در سال 2009 به پایین ترین نقطه خود رسید و از آن زمان شروع به افزایش کرد. ارزش بخش عمده ای از صنعت خودرو سازی جهانی به طور مستقل و جدا از هم است، اما اهمیت ماشین های سواری برخلاف خودروهای سنگین مانند کامیون در جهان به زاویه نفوذی برای سرمایه گذاران برای سرمایه گذاری در مواد جدید و فناوری مانند وزن سبک و مواد محیط زیستی بر اساس مواد خودروهایی مانند پژو و پراید در ایران در قطعات پلاستیک و لوازم یدکی فلزی است که تقریبا تمامی ساختارهای بدن را در بخش های جلویی خودرو جایگزین می کنند.
 
تمام این تلاش های کمپانی ریک ژاپن برای به دست آوردن بازار دست نخورده در کشورهای در حال توسعه مانند بازار ایران و در حال توسعه است که مشتاقانه منتظر وسایل نقلیه سبک وزن مانند پراید و سیتروئن و پژو و جک و برلیانس و تویوتا و کیا و هیوندای و ... به دلیل تاکید زیادی بر افزایش قیمت نفت و نگرانی های گازهای گلخانه ای. بنابراین، این وسیله نقلیه سبک وزن می دهد تا مسافت پیموده بیشتر با همان مقدار انرژی در مقایسه با وسایل نقلیه معمولی. با این حال، چالش در قیمت گذاری محصول نهایی به دلیل هزینه های بالا مرتبط با توسعه و اجرای این مواد پیشرفته و فن آوری های تولید است.

 
ابعاد تکنولوژیکی صنعت خودرو در تولید قطعات سبک وزن مانند رینگ موتور ریک ( RIK RING )

 
این صنعت تولید رینگ ریک با مواد کروم با توجه به گستره وسیعی از پتانسیل در برنامه های کاربردی جدید، با تمرکز بر آلیاژهای سبک ، ترموپلاستیک ، کربن یا سایر پلیمرهای تقویت شده فیبر، کامپوزیت، فولادهای پیشرفته و لانه زنبوری های سفارشی، فوم ها، مواد چند منظوره به بخش های بدن، شاسی و سیستم های سنگین تر داخلی که شامل بهینه سازی طرح های ساختاری، شبیه سازی عددی، طراحی چند منظوره، تست، فرآیندهای تولید است. مسائل استاندارد سازی بر روی طرح های نوآورانه ساختاری در نظر گرفته می شود که می تواند وسایل نقلیه الکتریکی جدید را به راحتی مواد مورد استفاده در فرآیند مونتاژ را سازگار کند تا بتواند با افزایش قابلیت جذب انرژی بهبود یابند. از این رو، این امر منجر به مقابله بهتر با شرایط سقوط نامتقارن برای سازگاری بهتر در اندازه و وزن وسیله نقلیه مانند کیا و هیوندای می شود.

سرمایه گذاری در تحقیق توسط آزمایشگاه های ملی اوج ریج و وزارت انرژی ایران تولید فیبر کربن داخلی و  کم هزینه با استفاده از لیگنین به عنوان بخشی از ابتکار عمل برای تولید جریان افزایشی با ارزش افزوده از مواد اولیه بیولوژیکی و قطعات سبک خودرو برای وسایل نقلیه ای مانند تویوتا کمری - تویوتا کرولا - تویوتا یاریس - تویوتا لندکروز - تویوتا اف جی کروز این کمپانی ژاپنی قرابت نزدیکی با کمپانی ریک ژاپن دارد با بسیاری از راه حل های شاسی و مفاهیم که از پتانسیل فولادهای با قدرت بالا و فوق العاده بالا برای بهینه سازی حرکت موتور خودرو ساختار شاسی استفاده می کند، کمک می کند تا وزن وسیله نقلیه را کاهش دهد. این مفاهیم همچنین به عنوان مقرون به صرفه و با استفاده از فولاد فاز پیچیده نورد گرم با قدرت عملکرد 680 مگاپاسکال اعلام شده است که به طور قابل توجهی قدرت استحکام قوی تر از فولادهای مورد استفاده در طرح های شاسی تاکنون ایجاد است.

 
آمار صنعت تولید رینگ ریک در داخل و خارج از کشور

  1. مصرف جهانی مواد سبک وزن برای وسایل حمل و نقل در سال 2006 42.8 میلیون تن بود که به ترتیب 80.5 میلیارد دلار بود که تا سال 2011 بیش از 9 درصد افزایش یافته است یعنی 68.5 میلیون تن / 106.4 میلیارد دلار است و این در حالی است که در داخل ایران به دلیل فروش مدل های مختلف رینگ هنوز رینگ ریک قدرت این را که بازار را کامل در دست بگیرد نداشته است .
  2. بیشترین مقدار فلزی در رینگ موتور ریک بکار رفته در پژو بالاتر از فولاد مقاومی است که در نمونه های خودرسازان دیگر دیده میشود .
  3. اتومبیل های سواری مانند پژو و پراید در ایارن که تولید داخل هستند و کامیون ها مانند ولوو FH12 , کمپانی VOLVO در میان وسایل نقلیه موتور، بزرگترین بخش کاربر نهایی از مواد سبک وزن را در ایران تشکیل داده اند در حالی که در جهان به دلیل دسترسی به مدل های متنوع با تکنولوژی یای جدید امکان در دست گرفتن بازار توسط یه برند مانند ریک RIK غیر ممکن است  .

نقش استفاده از مواد مستحکم مانند فولاد در کیفیت در رینگ ریک و تاثیر آن در خودرو :

فولاد: در میان فلزات و کامپوزیت ها، فولاد جزء شایان ستایش است که نقش مهمی در روند تولید خودرو داشته است. این بخش اصلی برای صنعت فولاد و تامین کنندگان مولد است که در نوآوری خود به شدت سرمایه گذاری می کنند. قابلیت ذاتی فولاد برای جذب انرژی ضربه در یک وضعیت تصادف منجر به این شد که مواد اغلب برای طراحان خودرو برای اولین بار انتخاب شدند. در حالی که اجزای تشکیل دهنده بدن در ساختار سفید باید آزمایش هایی انجام دهند که می تواند فلز را قادر به جذب یا انتقال انرژی ضربه در یک وضعیت تصادف کند تا تصمیم بگیرد که آیا مناسب بودن مواد برای کاربرد خودرو باشد.

بنابراین، خودروسازان بزرگ دنیای خودروسازی مانند کیا هم با استفاده از اسن قطعات در مدل های کیا اپتیما - کیا اپیروس - کیا کادنزا - کیا سراتو و ... در صنعت خود این مزیت رقابتی در رقابت های آینده خود را آماده می کنند.

ThyssenKrupp Steel Europe راه اندازی کارخانه های مدرن را برای تولید فولادهای کششی بالا برای ساخت و ساز سبک وزن خودرو، شروع به مواد قلع قلع، به علاوه فولادهای خطوط نفت و گاز و فولاد الکتریکی. در حالی که کرایسلر و بسیاری از خودروسازان خارجی به پوششهای روی-آهن بستگی دارند، که می تواند توسط الکترو گالوانیزه یا با تولید سرامیک، که بصورت فولادی گالوانیزه است، بر روی خطوط شیب گرم، ساخته می شود.

در همکاری پژو فرانسه در مدل های پژو 206 و پژو 405  با ایرانخودرو ومزدا ژاپن با ایران باعث بکارگیری رینگ ریک در موتور مزدا اولین سازنده خودرو است که با موفقیت در ساخت قطعات خودرو با استفاده از فولاد کششی فوق العاده بالا 1800 مگاپاسکال توانست. قیمت رینگ ریک هم یکی از عوامل استفاده روز افزون از این قطعه موتوری است آن زیر یک وسیله سبک تر است و دارای سفت تر استحصیلی که عمدتا از فولاد پر استحکام ساخته شده است، این دستگاه را قادر می سازد تا خودرو را به صورت جامد و سازه ای که از طریق جاده ها، جاده ها و مسیرهای پیاده روی می کند، احساس کند. یکی دیگر از سازندگان خودرو هوندا با Accord Euro ساخته شده است که 50٪ از فولاد کششی بالا تولید می شود.  اگرچه  خبرهایی به گوش میرسد که ریک در حال تولید لنت خودرو و گسترش کارخانجات خود برای تولید لاستیک و تایر خودرو نیز هست .

رینگ ریک آلومینیوم و مقایسه با مدل فولادی : استفاده از ریک آلمنیومی یکی دیگر از دلایلی است که پتانسیل قابل توجهی برای کاهش وزن لوازم یدکی خودرو دارد، آلومینیوم است که بیشترین مواد بازیافت شده در جهان است . Aluminiun را می توان در نیروی موتور، شاسی، آلیاژ و ساختار بدن استفاده کرد. استفاده از آلومینیوم در سال های گذشته قابل توجه است و تحقیقات سیرس می گوید 110 کیلوگرم آلومینیوم مورد استفاده در خودرو طی سال 1996 و تخمین زده می شود که به 340 تا 250 کیلوگرم می رسد که شامل و بدون استفاده از فولاد سخت در مدل رینک ریک فولادی تا سال 2015 می شود. همچنین در مورد استفاده از آلومینیوم در درب های تنه، هود و درها آویزان است و نمونه های اخیر عبارتند از قطار قدرت، ساختار بدن، شاسی و تهویه مطبوع. روند اصلی این مواد برای بلوک های موتور است که یکی از قطعات سنگین تر است که از چدن به آلومینیوم منتقل می شود و باعث کاهش قابل توجه وزن می شود. توسعه اخیر، استفاده از آلومینیوم ساخته شده بر روی ریخته گری آلومینیوم و همچنین یافتن کاربردهای آلومینیومی ساخته شده در سپرهای حرارتی، تقویت سپر، وسایل نقلیه هوا، سیستم های پنوماتیک، بدنه، قاب صندلی، پانل ضربه ای و غیره است. اخیرا Mercedes Benz SL وزن پوسته آلومینیومی از 44٪ آلومینیوم ریخته گری، 17٪ آلومینیوم، 28٪ ورق فلز آلومینیومی، 8٪ فولاد و 3٪ دیگر مواد تشکیل شده است. با توجه به استفاده گسترده از ساخت آلومینیوم در قابل تبدیل، سخت افزاری قابل تبدیل، وزن آن کمتر از سلف خود است، اما قیمت آن بیشتر است. با توجه به مرسدس بنز، پیشرفت های آیرودینامیکی در این مدل نه تنها کاهش کشیدن را کاهش می دهد، بلکه باعث سواری بی سر و صدا نیز می شود، با پایین آوردن کمتری از باد در داخل کابین، و حتی کم شدن حجم خاک در پنجره های جانبی. با این حال، ارزش نسبی سقوط دو خودرو مانند خودرو پژو ( رینگ ریک پژو ) و پراید ( رینگ ریک پراید ) ، یکی با آلومینیوم بیشتر، دیگری با فولاد بیشتر ساخته شده است ، رینگ موتور ENGINE PISTON RING فولادی را با مزیت ایمنی ارائه می دهد. با این حال، با توجه به وزن پوند در هر پوند، آلومینیوم دو برابر انرژی سقوط را به عنوان فولادهای معمولی خودرو جذب می کند و این امر نشان می دهد که خودروهای سبک تر آلومینیوم به اقتصاد، عملکرد و ایمنی کمک می کند.

Magnesium RIK RING: در مقایسه با آلومینیوم و فولاد  ، رینگ منیزیمی به ترتیب 33٪ و 75٪ سبک تر است. در حالی که مقاومت در برابر خوردگی از آلیاژهای مدرن و خلوص بالا منیزیم بهتر از آلومینیوم معمولی آلومینیوم است. اما رینگ ریک منیزیمی در محصولات خودروهایی مانند هیوندای در مدل های هیوندای سوناتا YF - هیوندای سانتافه - هیوندای وراکروز IX35 - هیوندای IX55 - هیوندای کوپه و هیوندای جنسیس که نیاز به طراحی منحصر به فرد دارند و مدول و سختی آلیاژهای منیزیم کمتر از آلومینیوم است و ضریب انبساط حرارتی بیشتر است. با این حال، لازم به ذکر است که رطوبت مناسب و پشتیبانی اغلب می تواند محدودیت های قدرت و مدول را غلبه دهد. پس از اعلام اتحادیه اروپا در میزان انتشار گاز CO2 به کمتر از 120 گرم در کیلوگرم ، رینگ منیزیمی به عنوان وسیع تر ترویج توسط شرکت ریک ژاپن انتخاب و استفاده از سبک ترین فلز در خودروهای اروپایی تبدیل شده است. ایده کاهش هزینه در اجزای تولید شده از منیزیم ساخته شده است که قیمت قطعات دو برابر قطعات آلومینیوم را به ارمغان می آورد.

پلاستیک ها و کامپوزیت ها مواد منسوخ تولید رینگ: با شروع از سال 1953، مواد کامپوزیتی پلیمر Corvette بخشی از صنعت خودرو بوده است. ترجیح این مواد به علت زمان کوتاه شدن آنها، هزینه های سرمایه گذاری پایین در تولید این نوع رینگ موتور ، کاهش وزن و فرصت های تثبیت قطعات، مقاومت خوردگی، انعطاف پذیری طراحی، انجایزای مواد و خواص مکانیکی نسبت به تولید فولاد معمولی، افزایش یافته است. با این حال، این مانع به دلیل هزینه های بالای مواد، نرخ تولید کم، نگرانی در مورد قابلیت بازیافت و چندین عامل باعث شده است که استفاده از کامپوزیت های پلیمری در مقیاس وسیع خودرو مانع شود. هزینه مواد کامپوزیت معمولا با استفاده از الیاف کربن بیشتر از 10 برابر بیشتر از فلزات متعارف است و بنابراین هدف اصلی برای توسعه آینده باید استفاده از کامپوزیت های هیبریدی باشد که هزینه های کمتری را متحمل می شوند. BMW و VW شروع به استفاده از ساختارهای فیبر کربن در وسایل نقلیه سبک و کامیونها خود کردند. با سرعت شتابی، سازه های فولادی توسط هیبرید های فلزی و پلاستیک جایگزین می شوند. بنابراین، در بازار مواد برای برنامه های کاربردی خودرو رقابت قابل توجهی وجود دارد. نگرانی های زیست محیطی در حال افزایش نیز نیاز به وسایل سبکتر برای مصرف سوخت پایین تر و نیز نیاز به بازیافت را افزایش می دهد. بنابراین صنعت خودرو سازی روز دنیا مانند کمپانی تویوتا ژاپن راهبردهای تجاری قابل اعتماد مانند فلزات جایگزین و کامپوزیت ها را برای خدمت به تقاضا و حفظ رقابت در صنعت در حال رشد می کند. اما تنگنا سناریو برای این صنعت نه تنها برای خدمت به تقاضای وسایل نقلیه سبک وزن است و همچنین ممکن است مقررات استاندارد خودرو، مسائل زیربنایی و اقتصادی کشور را به چالش بکشد. با این وجود موانع قابل توجهی در استفاده گسترده از این مواد وجود دارد که عمدتا به دلیل هزینه هفتممواد اولیه یا سرمایه سرمایه گذاری بزرگ برای تبدیل فرایندهای تشکیل دهنده و دستیابی به استانداردهای بالاب کیفی مانند انواع ایزو ISO و مقررات در حال تغییر در ارزش و اعتبار سقوط نیاز دارند. بنابراین، برای تحقیق بیشتر برای بهترین فرآیندهای قابل اعتماد، خواص و هزینه های کم هزینه رینگ ریک برای جبران این صنعت پر سود در اوج خود، نیاز دارد .