【技術】深入碳纖工廠 解讀幹碳纖製作過程

2021-01-18 無敵汽車網

原文撰於:2009-12(轉載請註明出處)

我們改裝經常使用的碳纖維部件有溼碳纖與幹碳纖之分,如果不是經常接觸乾濕碳纖的人,很難分辨出究竟眼前的碳纖維製品是幹還是溼,但只要細看便能夠發現出幹碳纖擁有截然不同的質感,幹碳纖絕對的優勢就在於輕,優質的幹碳纖有可能會比一般溼碳纖輕50%。究竟是什麼讓乾濕碳纖差別如此大呢?難道是材料問題?否,乾濕碳纖使用的原材料均是碳素纖維編織而成的碳纖布料,兩者最大的區別就在於加工方法。幹碳纖使用的碳纖布料為一種稱為「Dry Pre-preg Carbon」的預浸材料,是一種預先使用樹脂浸漬並固化到一定程度的薄片型碳纖布,未加工的Dry Pre-preg Carbon容易破碎,由於預先浸漬有樹脂的緣故,必須存儲於大型的冷房內。因此,造就了幹碳纖成本貴的其中主要原因就是原材料Pre-preg Carbon。圖:著名的GT-R改裝品牌——Mine's,就是一家擅長使用幹碳纖製作部件的改裝廠。


幹碳纖的製作過程:

一、首先準備好要做的模體,先將模體表面的雜質進行清理,灰塵等雜質會導致塑造出的碳纖出現瑕疵,因此準備工作第一步是對模體進行徹底的清理。在貼上碳纖布塑型之前,先要對模體塗上一層脫離劑,方便碳纖布成型之後的離型。注意塗抹一定要均勻。接下來便要對幹碳纖布進行cutting,根據模體進行幹碳纖布的切割這個工序必須要很小心,接位必須分毫不差。順帶一提,當碳纖布從冷藏庫裡取出後,對於工作環境的室溫、溼度和空氣的乾淨度都有很密切的關係。接著要將幹碳纖布貼上模體的表面,貼的時候必須很小心,並且必須把模體與幹碳纖布之間的空氣完全擠出才不會影響成品的硬度和外型,在貼上模體時候,對於選擇粘貼角度和方向也必須仔細考慮。

圖:在製作前,先從冷庫中取出Pre-preg Carbon。
二、碳纖布粘帖完成後,便對其進行包裹的工序。包裹一環節分為三個步驟,離型膜、透氣棉、真空袋三層包裝缺一不可。首先在碳纖布的表面貼上離型用的薄膜,再在四周貼上一層固定用的保護膜。將貼好保護膜的模體放進裝有透氣棉的真空袋裡,再進行密封。密封完畢後,便進行真空抽取的工序。抽真空的一個過程需要十分嚴謹,真空狀況將會直接影響成型效果。圖:這一層離型能夠阻止在幹碳纖成型過程中樹脂吸附於透氣棉之上,確保幹碳纖的質量。圖:確保離型膜、固定用保護膜的完工後,套上透氣棉。圖:真空袋包裹後一定要進行真空的測試,不然會影響整個成型過程。圖:真空袋密封過後便要進行真空抽測試,確保真空袋裡面的壓力在-0.09至0.01Mpa之間。注意一點是,要測試出是否有漏風狀態,在抽取過程中暫停氣壓泵,看看真空袋內的壓力是否有變動,有變動則對真空袋進行更改或修補,否之則繼續進行抽壓。


三、準備功夫完成,現在可以進行硬化的操作。低溫時的樹脂處於半硬化的狀態,隨著溫度上升樹脂便逐漸液化,而當溫度超過一定程度後樹脂便會硬化。為此,必須在高壓爐內進行加壓加熱,通過調節高壓爐的溫度和時間之間的比例以燒出一件優質的成品成了關鍵一環。當製品進入高壓爐後,在高壓爐的自動控制面板上進行時間與溫度的操作,溫度保持在多少度,每分鐘的升溫多少度等等複雜的參數必須準確的設定,此外,幹碳纖布使用的層數對於溫度和時間的影響也是存在的。加熱時間的循環由被稱作「Cure Schedule」,這個對於加熱時間的控制是每間碳纖製作廠長期不斷的研究的機密級技術。圖:真空抽取完畢後,便進入到大型的高壓爐(autoclave)內進行加工,為了確保效率,一般都會數件幹碳纖一併入爐。圖:加熱過程中,高壓爐的溫度、壓力的掌握十分關鍵,不同的廠房擁有的參數影響到製作出來的幹碳纖質量。至於這些know-how就各廠有各法,必須靠經驗來獲得。圖:最後便是進行離型的操作,在硬化過程中,被壓縮了的透氣棉上可以看見滲進了加壓過程中多餘的樹脂,透氣棉可以隨意剝取,但如果幹碳纖和模體之間的離型劑塗得不夠的話,幹碳纖有可能會粘住模體。幹碳纖的製作最後一部就是針對部件進行修邊和表面處理。其實幹碳纖也有分兩種,分別是賽車用和日常用。由於幹碳纖的長期處於紫外線的照射下會出現損耗的弱點,一般都會分為經過表面處理和未經表面處理兩種。賽車運動這種不講求耐久只求性能,因此,賽車上經常使用未經處理過的幹碳纖,我們常見的賽車上使用的猶如紙一般薄的幹碳纖便是未經過表面處理的緣故。而經過表面處理的幹碳纖獲得了對抗紫外線的能力,因而適應日常行車所需的耐久度,但是經過表面處理的幹碳纖會比未處理的重10%-20%。

原文有更多精彩內容與點評,歡迎讀者進入原文閱讀:


由於近期信息量倍增,小編未能及時逐一回復;如需撰稿、報導或有業務需求請聯繫QQ:234752568;您的支持就是我們的動力!

相關焦點

  • 老在說幹碳纖,溼碳纖,那溼碳纖到底是個啥?
    今天我就給大家解密一下溼式碳纖維件是如何製作的。 未經處理的碳纖布跟普通布料一樣十分柔軟,與環氧樹脂、金屬、陶瓷等基體複合後,才會變成具有一定強度的複合材料。  碳纖維件的製作工藝主要分溼式、乾式以及蘭博基尼的黑科技——鍛造碳纖維三種。溼式製作工藝主要又有手糊法和抽真空法兩種。
  • 碳纖的時尚
  • 格調提升 Vespa Sprint碳纖特別版實拍
    而就在今年,Vespa又推出更具運動感和神秘感的Sprint碳纖特別版,就如同名字一樣,碳纖特別版所具有的碳纖維元素將Sprint的格調又提升至一個新的高度。Sprint碳纖特別版依舊搭載那臺擁有i-get技術的150cc單缸風冷發動機,在配置上除了前輪的ABS系統外,與目前國內在售的普通版Sprint沒有明顯區別。接下來就讓我們從各個方面來感受一下Sprint碳纖特別版的獨特魅力。
  • 拆解高端超極本 探究碳纖合金工藝奧秘
    當一款筆記本產品掛上「碳纖」這個標籤,實際上是非常難得的。就目前而言,讓碳纖維大量運用在民用消費電子領域仍然有些不切實際,針對碳纖維工藝核心的特種原絲技術其掌握的人還僅是少數,這也就意味著國內的主要製造商和代工廠商不敢貿然嘗試在筆記本中大量採用碳纖維材料。
  • 門窗市場有點亂 碳纖門生態門層出不窮
    對「碳纖門」顧客有疑慮  在走訪市場時了看到一店老闆正忙著向顧客介紹:「這是市場上的最新產品,碳纖門,採用高爾夫球桿材質,可以連續在水中泡30天不變形。」很多消費者用手敲了敲這扇門,但除了聲音清脆一些以外,所謂的「碳纖門」看起來幾乎和原木門一模一樣。
  • Campagnolo產品線再次拓寬,碳纖Shamal入戰局
    Campagnolo日前發布了品牌第一款耐力指向的碳纖公路碟剎輪組,並命名為Campagnolo Shamal Carbon DB。Campagnolo從前一直致力於給賽場上的車手們提供高性能碳纖輪組,Bora系列也是很多車友們憧憬的選擇之一。
  • ZIPP 發布 858 NSW 碳纖開口輪組
    IMPRESS 技術  在先進的碳纖疊層之外,以超過30年的輪組製造經驗將其推向完美。我們ImPress技術通過直接將圖案印在輪圈表面,使858 NSW圈剎和碟剎版輪組儘可能保持了輕量。ImPress技術同時也在幫助HexFin ABLC坑洞更好地發揮作用的同時,將輪組的視覺誘惑提升到了新的高度。
  • 碳纖合金完美結合 精緻做工XPS 13拆解
    碳纖合金完美結合 精緻做工XPS 13拆解  當然,如此搭配的筆記本產品定位依舊高端,或許這是沾了碳纖的光,既然定位高端,那麼該產品的做工想必應該不錯才是。後蓋採用碳纖材質該機頂蓋採用合金材質,再者機身部分採用碳纖與合金的組合。   XPS 13的後蓋還是比較容易拿下的,不過需要注意兩側有卡扣與機身相連,取下後蓋的時候需要藉助拆機撬棒。不過需要注意的是後蓋表面的塗層容易被劃傷,在拆機過程中不可太過重手。
  • 廣東邁莎銳MS580碳纖工藝個性品牌
    Mansory邁莎銳作為豪華改裝品牌中的一員,為商旅人士專屬Mansory邁莎銳作為豪華改裝品牌中的一員,為商旅人士專屬打造了一款MS580碳纖系列,在當下熱度很高的豪華奔馳v級、埃爾法等車市場中,邁莎銳MS580系列擁有獨特的碳纖工藝和卓越的內飾用材,這次亮相在空間和舒適度上確實都拿出了足夠的吸引力。
  • MANSORY邁莎銳路虎攬勝碳纖之王登場
    這臺邁莎銳路虎攬勝加長版配備了個性十足的22寸全黑鍛造碳纖輪轂,與275/40 R22大尺寸輪胎契合度可謂十分完美。
  • 除了碳纖黑和冰島極光兩種配色,Neo855競速版還帶來全新配色電光薄荷
    除了碳纖黑和冰島極光兩種配色,Neo855競速版還帶來全新配色電光薄荷 2020-
  • 碳纖公路輪組 , 不能說的秘密
    如要確保最佳的性能,在碳纖維產品成型的時候,需要使用跟碳纖編織布相同的環氧樹脂。不同的環氧樹脂,其固化溫度是不一樣的。如果用了不同的環氧樹脂,固化時會出現不同步,固化溫度較低的環氧樹脂會優先開始固化;最終成品的剛性和強度都無法達到最佳效果,特定條件下可能會出現容易脫層。
  • Zipp山地碳纖輪組亮相 寬圈集成胎壓計甚至還提供車圈售賣
    1984年出生的法國車手,最近一直在被外界誤解為即將退役,但傑羅姆自己卻否認了這一說法,他只是說自己在今後會把更多的重心放在與其贊助商的合作上,例如此次Zipp Moto山地碳纖輪組的研發測試。作為Zipp山地碳纖輪組計劃中最為重要的一員,傑羅姆也給全新輪組帶來非常多的反饋意見,直到成品輪組最終亮相。
  • 【碳纖】碳纖維及製作、成型工藝詳解!
    紡絲工藝比較原絲生產是碳纖維的核心技術,原絲的質量好壞直接決定了碳纖維產品的質量、產量、生產成本和市場競爭能力。質量低劣、均勻性差的絲在後續過程中會產生毛絲纏結、斷絲的情況,導致原絲損耗。原絲成本是整個碳纖維生產成本比例最大的一部分,佔 50%以上,所以控制好原絲質量至關重要。原絲按紡絲方法可分為溼法、幹法、乾濕法等。2.1.1.
  • 尼龍加60%碳纖噴底漆再噴PU光油掉漆解決方案
    尼龍處理劑應用之尼龍加60%碳纖掉漆解決方案:
  • 翻轉的魅力 戴爾XPS 12碳纖合金本試用
    與其他廠商在轉軸以及滑動方面下功夫不同,戴爾選擇了對屏幕進行重新設計,實現了屏幕的180°翻轉,從而使得XPS 12擁有更多的使用形態,在日常的使用過程中,我們可以根據不同的環境和需要對XPS 碳纖+合金外殼 凸顯之感  戴爾XPS 12的外殼採用了碳纖維材料,手感十分舒適。
  • 9速聖母峰高頂四座凱旋版 限量定製雙色車身 碳纖包圍更顯奢華
    整體採用定製全碳纖包圍,高端材質造就奢華無限。旋壓鍛造旋風輪轂,承受更大外界壓力,開啟一路暢快之旅。車前臉點綴全新聖殿星慕格柵,搭配升降定製KD立標,細節之處面面俱到,讓整體形象瞬間得到升華。。整體動力升級系統,實現更強勁動力輸出,整體採用格蘭萊特空氣減震,安穩駕駛由此完美開啟。內部電動雙層隔斷,實現更極致設計感受。電動高檔隱藏酒櫃,搭配吧檯隱藏式座椅,視覺更顯廣闊,設計更顯合理。
  • 碳纖商用新品 ThinkPad X240筆記本評測
    碳纖商用新品 ThinkPad X240筆記本評測  本次評測的ThinkPad X240在屏幕方面依舊是1366×768的TN材質,不過在硬體配置方面則是採用i7 4600U處理器搭配上8GB容量內存以及512GB