Keramisch carbon reduceert massa motorvering

Sneller en lichter is waar de motorsport continue naar streeft. CeraCarbon uit Sittard-Geleen heeft daarom een slijtvast keramisch carbon ontwikkeld dat de massa van een motorfietsvoorvork kan reduceren. Het materiaal wordt verkregen door carbon te coaten met een keramische laag. Zo ontstaat een sterk slijtvast materiaal dat de voordelen van carbon en keramiek combineert. Naast de motorsport kan het materiaal ook ingezet worden in de luchtvaartindustrie en de machinebouw.

Motoren die worden gebruikt in de motorsport (bijvoorbeeld de MotoGP), maar ook de buikschuivers die we op mooie dagen in het verkeer zien rond rijden, zijn voorzien van een USD-voorvork. USD staat voor Up Side Down en dit wil zeggen dat het verende element van de vork onderaan bij het voorwiel is geplaatst. Het voordeel is dat schokken dicht bij de bron worden opgevangen. De rest van de vorkbuizen kunnen daardoor uit een grotere diameter bestaan in vergelijking met conventionele voorvorken waarbij het verende element bovenin de vork is gepositioneerd. Dit resulteert in een hogere torsiestijfheid. Kijken we naar de massa van een USD-vork en een conventionele vork, dan is er niet veel verschil. De schuivende buizen binnen het USD-systeem zijn nog altijd van zwaar staal. CeraCarbon heeft daarom een buis ontwikkeld van carbon met een keramische laag die de stalen buis kan vervangen. “Het is een hele uitdaging om in de motorsport een nieuw materiaal aan de man te brengen dat een bewezen materiaal moet gaan vervangen. Zo zijn de stalen buizen die momenteel in de USD-vorken worden gebruikt van zeer hoogstaande kwaliteit. Die kwaliteit moeten we dus evenaren en daarnaast de functie van het onderdeel verbeteren. Dat hebben we met de CeraCarbon buis weten te bereiken”, vertelt Roeland Coumans, CEO en CTO van CeraCarbon tijdens Materials in Veldhoven.

75% gewichtsreductie

Volgens Coumans is een carbon keramische buis 75% lichter dan de stalen variant. Dat terwijl de sterkte gelijkwaardig is. Als voorbeeld noemt hij een typische 43 mm stalen voorvorkbuis. Deze heeft een massa van 1 kg. Een CeraCarbon buis van 43 mm heeft een massa van slechts 250 gram. “Een gewichtsbesparing van 750 gram per buis is enorm in de motorsport. Helemaal als je beseft dat een voorvork twee van deze buizen bevat. In totaal kan de massa van een voorvork dus met 1,5 kg worden verlaagd”, aldus Coumans. Momenteel worden de CeraCarbon buizen getest bij verschillende internationale motorfiets- en voorvorkproducenten. Het doel is om de buizen vanaf het volgende raceseizoen te kunnen toepassen in de motoren.

Meer toepassingen

“Momenteel zijn we druk bezig om het CeraCarbon te implementeren in de motorsport. Echter zijn er veel meer toepassingen te vinden voor dit lichtgewicht materiaal. Denk bijvoorbeeld aan de luchtvaartindustrie en dan met name het vervangen van staal in bijvoorbeeld het landingsgestel”, vertelt Coumans. Maar ook in de machinebouw kan het materiaal gebruikt worden omdat een lagere massa leidt tot snellere bewegingen en minder energieverbruik.