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S2000-Carbon打造奧義-真空抽取、重量強(qiáng)度兩立

2016-3-7 13:39| 發(fā)布者: 琦琦| 查看: 15759| 評(píng)論: 0|原作者: 車訊網(wǎng)|來(lái)自: 車訊網(wǎng)

摘要: 源自于航太科學(xué)制品,美觀取代于最早之用意。  碳纖維的制成基本上可分為「樹脂轉(zhuǎn)注成型」及「預(yù)浸布模內(nèi)熱壓成」,碳纖維(Carbon)是目前比鋼鐵、鋁合金重量更輕、剛性更高、韌性更強(qiáng)的材料,經(jīng)過(guò)高溫碳化、燒結(jié)的 ...

 
源自于航太科學(xué)制品,美觀取代于最早之用意。


  碳纖維的制成基本上可分為「樹脂轉(zhuǎn)注成型」及「預(yù)浸布模內(nèi)熱壓成」,碳纖維(Carbon)是目前比鋼鐵、鋁合金重量更輕、剛性更高、韌性更強(qiáng)的材料,經(jīng)過(guò)高溫碳化、燒結(jié)的碳纖維,竟然擁有重量不到鐵材1/4的優(yōu)勢(shì),而且抗拉強(qiáng)度是鐵材的七倍以上,因此,碳纖維可實(shí)現(xiàn)輕量化的訴求,變形率相對(duì)降低許多,另外具備了熱膨脹系數(shù)小、耐腐蝕高等特性,碳纖維可說(shuō)是無(wú)往不利,可是為何無(wú)法被廣泛使用呢?碳纖維是一種強(qiáng)化纖維,自然在耐撞擊性的表現(xiàn)上會(huì)比較差,再者,碳纖維材料居高不下的價(jià)格,以及加工技術(shù)較高、較繁雜等問(wèn)題,都是碳纖維無(wú)法普及的原因。

          
排氣管裁切下來(lái)合成,保留炮管的魄力及鈦合金的色澤呈現(xiàn)。

 

  正因?yàn)樘祭w維成本高、加工繁雜等缺點(diǎn),早期碳纖維材料先被使用在航太科技上,例如Air Bus A350、A380等飛機(jī)制造上,可大幅降低機(jī)體重量,便可達(dá)成增加飛行距離、改善油耗等目的,但是現(xiàn)在不同了,碳纖維加工技術(shù)日新月異,碳纖維材料被廣泛使用在Formula 1、Le Mans等競(jìng)技用車的制作上,另外像是超跑、甚至是高單價(jià)跑車也會(huì)大量使用碳纖維材料,像是車艙、鈑件或是內(nèi)飾飾板等部分,用途非常廣泛,就算原廠沒(méi)有碳纖維件也沒(méi)關(guān)系,諸如Mansory、ABT等改裝品牌,也會(huì)推出許多外觀、內(nèi)飾碳纖維產(chǎn)品,透過(guò)改裝仍可感受碳纖維的優(yōu)點(diǎn)。

              
 

 

  注意看碳纖??維制品,不難發(fā)現(xiàn)碳纖維是「交叉編織」而成,而依照編織方式的差異可分為「菱格紋」或「十字紋」。碳纖維產(chǎn)品的制造商會(huì)購(gòu)買編織完成的碳纖維布,再進(jìn)行加工成所需的產(chǎn)品。碳纖維布會(huì)依照碳纖維絲的「密度」不同而有等級(jí)之分,像是2k、3k、4k、6k等,而k就是1000,k數(shù)越大就表示碳纖維絲密度越高、強(qiáng)度越高、重量也越重、價(jià)格當(dāng)然也是三級(jí)跳,而汽車所使用的碳纖維布以3k左右為大宗,強(qiáng)度、韌性符合加工成型用,原料價(jià)格也最為平易近人。

          
真空抽取能有效將模內(nèi)熱壓成型時(shí)的多余樹脂,以及碳纖維間的氣泡吸除,費(fèi)用也是所有制程中最高的,但強(qiáng)度、韌度及重量都是最佳。

 

  很常在碳纖維的制造上聽到「抽真空」這個(gè)3個(gè)字,其實(shí)這并不是一種成型的方式,前述的「樹脂轉(zhuǎn)注成型」及「預(yù)浸布模內(nèi)熱壓成」也都可以配合真空抽取來(lái)達(dá)到理想的強(qiáng)度與重量,因?yàn)樵谔祭w維布的堆疊,難免有空氣或是多余膠料,這會(huì)影響碳纖維產(chǎn)品的強(qiáng)度,抽真空可減少氣泡產(chǎn)生,并抽出多余樹脂,使多層碳纖維布更緊密結(jié)合,減低重量并同時(shí)提升密度與剛性,即使是濕式碳纖維制作,品質(zhì)??也能比目前情況更為提高改善,但制程與設(shè)備上之成本的增加也是無(wú)法避免的問(wèn)題之一,因此為了成本上的考量碳纖維包覆FRP的做法更被大肆采用,畢竟也不是每一輛車都會(huì)計(jì)較那幾公斤,而錢包卻是絕對(duì)是斤斤計(jì)較,因此車主決定自己打造「碳纖維」,就在自家后院開始了「碳纖維」素人邁向達(dá)人的旅程。

          
在濕式成型的情況,也能藉由特殊的真空袋抽出,達(dá)到一定程度的幫助,這也是這輛AP1車主的打造方式,利用真空袋及專業(yè)真空機(jī)在家里一樣能達(dá)成效果。

          
目前F1或是超跑等級(jí)的單體車艙,為了追求極致的剛性與輕量化,都會(huì)采用模內(nèi)熱壓成型,再配合真空抽取,將不必要的樹脂重量移除,也讓碳纖維高密度的結(jié)合,大多用于航太或是競(jìng)技車輛等高階碳纖維應(yīng)用。

          
除了純碳,碳纖維也常與圖中左上方玻璃纖維(FRP)或是左下方的克維拉纖維(Kevlar)制成復(fù)合材料,達(dá)到降低成本或是增添韌性等用途,與黑色碳纖維編織后形成右方交織的布料,這些碳纖維布在涂上樹脂前就像是布料與纖維,相當(dāng)柔軟。

          
碳纖維材料較早被使用于航太科技,主要是強(qiáng)度夠且輕量化,可以大幅減輕機(jī)體重量,增加飛行距離、節(jié)省油耗。
          
注意釣竿與魚之間的拉拔??、彎曲的刺激張力,這雖然多數(shù)塑料或是樹脂復(fù)合材料都可以達(dá)成滿足其需求,但是碳纖維管材所賦予彈性張力及耐用度,可是前者的數(shù)倍甚至數(shù)十倍優(yōu)越。

 

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