2010年6月3日

碳纤维行业企业 -Carbon Fiber Industry Companies

赛车碳纤维制造专家—SEIBON

By www.carbonfiber.com.cn

从最初用于航天工业到后来的F1赛车和勒芒赛车,到现在我们在世界各地的改装车中都能见到碳纤维材料的身影,这块充满热血活力的市场自然吸引了无数改装厂跟进,究竟在众多的改装品牌中,什么样的碳纤维产品才是真正的好东西?本篇报导将带你从头认识Carbon Fiber的独特之处?

碳纤维经过了两个世纪的改进

1879年发明大王爱迪生为了寻找耐高温且可以通电的灯丝,利用竹子纤维烧结碳化出第一条碳纤维,但他所制造的碳纤维太脆弱,虽可以通电发光,但离真正实用的地步还有一段距离。 1959年Union Carbide公司以尼龙纤维烧结出高强度的碳纤维,大阪研究所的进腾教授利用聚丙烯也烧成功了碳纤维,1965年日本大谷杉郎又发明沥青系列碳纤维,此后碳纤维的发展主要聚丙烯、沥青及尼龙等成为发展碳纤维的三大主要材料。



碳纤维的质量只有钢铁的0.2~0.3倍,但张力却是钢铁的2~10倍,据IATA(国际航空运输协会)研究显示,若利用碳纤维重量轻和高强度的特性来制造飞机,并将碳纤维材料使用率提升到50%,可使飞机重量减轻30~40%,节省了燃料消耗、减少排放量,每载一百人飞行1公里,可减少二氧化碳排放2kg。碳纤维非常稳定,不会起化学反应,也几乎不受温度与压力的变化而产生质变,相比635℃时会出现软化,到了1400℃更会熔化的钢材,碳纤维在20~2000℃度范围内具有越高温越坚固的特性。


(宝马 Motorsport对车体轻量化的理念,给许多性能车一记当头棒)

然而碳纤维跳出航空工业、运动用品、建筑装潢,进入一般车用市场却必须归功于它在F1中的杰出表现,慢慢的一些顶级超跑的内饰也大量应用碳纤维材料来增添运动感,直到宝马的E46 M3 CSL开始,这辆轿跑车在座椅、车顶、车门内板、仪表板及中控台大量使用了碳纤维强化材质,使得街头改装开始正视碳纤维运用到一般轿车上的可能性。特别是这几年碳纤维的成本已经从每磅100美元的价格,降到目前每磅不到10美元(22美元/kg),这让它越来越比钢铁具有市场竞争力。

碳纤维钣件生成分为湿式与干式

得益于互联网的快速发展,很多车迷已经知道Carbon Fiber钣件的制造方式可分为「湿式」和「干式」两种。所谓「湿式」的意思是指原本柔软如纸巾的纤维布,需涂抹树脂,利用树脂渗入纤维中,将纤维与纤维彼此的细缝填补并黏着在一起,待干燥、硬化后便可成型、产生强度。 「干式」的成型方式则完全不须倚靠「树脂」,乃是在高压中使用真空成型技术,将纤维细缝间的气体抽掉,使碳纤维被塑造成强韧、坚固且轻巧的造型,是真正高强度的制造方式。


(别把纯正「干式碳纤维制品」跟混搭FRP和碳纤维的「湿式制品」相提并论,以nissan 350Z[综述 图片]为例,最轻的引擎盖只有1.1kg)

不过即使是性能跑车,许多大众化的市场考虑还是限制了纯粹性能化的设计理想,尤其因为碳纤维钣件的制造成本比金属钣件高出数倍,因此绝大多数的碳纤维钣件都是由改装厂制造。不过即使放眼全球各大碳纤维零件制造厂,主要仍以引擎盖、后备厢盖、尾翼这类造型简单、容易拆卸的部件为主,这些所谓碳纤维制品,绝大多数都只是外层包覆了真正的Carbon Fiber,底层与骨架的材质仍是以树脂胶着玻璃纤维,如果制造工艺较好的话,这种湿式CFRP(碳纤混玻纤)虽在强度和轻量化方面比干式Carbon Fiber逊色不少,但仍比传统铁制钣件优秀。但有些改装厂嫌制作麻烦,简化了钣件内层的某些倒角、圆角,甚至直接舍弃骨架,然后又用上过多的纤维布料和树脂来弥补刚性,实在有辱碳纤维这三个字。

轻量化带来的重心降低更胜减轻的重量比

笔者相信,对大多数只将玩车当兴趣的车主而言,都小看了碳纤维钣件对操控性的提升幅度!尤其对近年来讲究舒适性的高车身而言,能大幅减轻钣件重量的碳纤维,绝对比你花大把钞票提升动力来的有用!以大家熟悉的本田思域[综述 图片 论坛]EG /EK而言,或许因为本身底盘重心够低,前后双A臂的贴地性够好,加上赛道上这些车辆早已拆到了只剩下筋骨,所以很难见到碳纤维钣件应用在其身上。但无论是拆光内饰、换亚克力车窗或其它更极端的减重方式,车身轻量化不只为了提升马力重量比,平均配重与降低重心才是提升弯道操控性的重点技术。


(高品质的干式碳纤维完全没有黏着定型的树脂,且外层表面与内层骨架都使用纯正碳纤维)



请试着想像从正前方看着车头,然后把轮轴当X轴、换挡座座当Y轴,请问未更换轻量化引擎盖、翼子板、车门、车顶、车窗之前的车身重心在哪个点?而将这些东西全部更换为轻量化部件之后,车身重心又会落到哪个点?简单来说,当X轴上方的重量越重,车身重心越高,越容易在急弯中侧倾或翻车,尤其是电动天窗、车顶这种又高又重的地方,彻底轻量化之后更能大幅降低滚动重心。












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1个评论

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lovely 2011-11-11 0:42:36 reply
Misdoubt