碳纖維分類
“碳纖”這個詞我們時有聽聞,由碳纖維制作的改裝件也是十分常見,甚至可以說有點泛濫。其由碳素引起的反光很引人注目,外觀具有超前的色彩。以碳纖維制作的部件常見為外觀空氣動力套件,發動機艙內則是各種改裝的進氣套件會優先采用碳纖維制作。在內裝的點綴上也有不少車主喜歡用碳纖維制作的飾品,而隨著制造碳纖維的技術越來越成熟,現在的碳纖維材料已經可以承擔越來越重要的角色,甚至已經出現了以碳纖制作的車架。
碳纖維制品的火熱,與其自身優異性能無不相關,相信大家對碳纖維的優點都能夠如數家珍,在這里也無需再贅言。但是對于碳纖維的幾種分類以及制作工藝,恐怕沒有多少人會了解。這里主要和大家探討一下碳纖維的分類以及碳纖維制品的幾種不同制作工藝。這個分類并不是指碳纖維的種類或者碳纖維制原料作的分類,而是碳纖維部件的制作分類。本次我們請教了廣州市鎂麗速動(國際)汽車改裝部品有限公司(MLSD)的負責人成總,為我們講解下碳纖的分類。
碳纖維部件有干碳纖和濕碳纖之分別,但這個干與濕是指制造工藝不同而造成的干濕類別。碳纖部件在幾種制造工藝上迄今為止經歷了三代的發展:代的碳纖部件的制作方式是采用手糊碳纖布的方式。在玻璃鋼樹脂纖維(FRP)上人手貼上碳纖維布,而進行烘干。從這種制作工藝上我們可以發現,這樣制作的碳纖維部件的強度其實是由玻璃鋼樹脂纖維決定的,因此代的碳纖維產品強度并不理想。這就如現在車內飾品包覆碳纖膜的原理一樣,雖然會對覆蓋件的強度有一定的增加,但更多的是觀感上的提升。從外觀方面觀察,手糊的碳纖制品碳纖紋路的立體感很強,能有效提升視覺感受,但有一點不足的是碳纖維布的紋路會在曲面位置上產生較大的歪曲變形。
第二代碳纖維部件的制造工藝是采用抽真空的制造形式。第二代制造出來的碳纖部件明顯要比代工藝的制品厚度要薄很多,而且重量也輕很多。第二代碳纖維制作工藝上還是以樹脂模為主要模具,將貼好保護膜的模體放進裝有透氣棉的真空袋里,再進行密封。密封完畢后,便進行真空抽取的工序。抽真空的好處是使碳纖膜充分與模體接觸,隔絕因為空氣的存在而造成不完全粘合,影響成品強度。因為抽真空和烘干等工藝對模具有一定的強度要求。樹脂模具在強度會比代產品有很大提升,真正走上了輕量化的方向。碳纖紋路的立體感雖然不強,但是紋路清晰。第二代碳纖制品雖然強度上有了很好的提升,但還不盡人意,有些產品會添加凱夫拉(樹脂防彈碳纖維),以增加制品的抗拉強度。第二代工藝制作出來的碳纖產品統稱濕碳纖成品。
第三代就是干式碳纖制作,干碳纖絕對的優勢就在于輕,的干碳纖有可能會比一般濕碳纖輕50%。因為干碳纖不需要包覆在玻璃鋼樹脂纖維上,它是由集成碳纖布加壓成型。干碳纖同樣需要模具,但模具的類型不是樹脂纖維,而是鋼模。把幾層的碳纖布貼在鋼模的表面上,在進行抽真空的工序,抽完真空后便送入真空熱壓罐里進行熱壓成型。這個工序對模具的強度和溫度承受要求相當高,鋼模很好符合了這個要求。碳纖布的抗拉強度是鋼的15倍,經過熱壓成型強度會更高。因此干式碳纖具有優異的性能,更高的強度以及優異的輕量化效果很好的符合了高性能車型的要求。干式碳纖至少要包5層碳纖布才能保證強度標準,加上采用鋼模,模具開發成本非常高,比第二代制作工藝的成本高十倍甚至是二十倍。
由于干碳纖的優異性能,寶馬目前已經計劃制造全碳纖車型所有車身部件包括車架,車身等以鋼材為制造原料的地方都用碳纖替換,一旦量產,這個碳味十足的車型車身重量將減至400公斤。而法拉利在今年的巴黎車展上展示也展出了副只有70kg重的新Enzo車架,這副車架比起Enzo的輕了20%。而現在推出的碳纖制品不僅僅為汽車而服務,這些部件已經深入到我們的生活當中。
簡單的說是制作工藝上的不同決定了功能特性上和價格的差別,通常干式碳纖維用在車體內部機件,用來替代傳統金屬制件來提高傳動、受力等要求,但其禁不住紫外線照射易退化的特性也是他的弊端。而濕式碳纖維通常作為外觀件存在,表面工藝更容易處理,相對干式制作成本低廉也是容易推廣的條件。通俗的描述兩者:一個是低壓鑄造件,另一個是低壓鍛壓件。










































