碳钎维车架成型工艺图解

碳钎维
碳钎维的主要材料为聚丙烯腈(PAN), 将聚丙烯腈母材钎维经过稳当化步骤烧成高强度碳钎维;目前有关提取碳钎维的核心技术大部分由日本人掌握,并且占有全世界大部分市场,Toraya就是日本三大碳钎维供应厂商中最大的一家,市场占有率36%,除此之外就是台湾台塑及美国的Hexcel/Cytec industries分别占8.1%/7.7%/5.1%.

碳布
为了强化碳钎维,一般会被制成单向/双向/三向的碳布,过程如织布一般,从碳纱的束数(K)到编织的角度都会影响到成品的强度/重量,提升强度也可以加入一些如克维拉(kevlar)或是钛网之类的强化物.
织成碳布后还需要预浸, 预浸就是将环氧树脂均匀浸入碳布, 均匀的浸入关系到制品成型的成功率及强度分布.

裁切/包覆
裁切就是按照预先的受力分析,确定各个部位需要的强度,来将碳布裁剪成需要的形状,然后将各种形状的碳布包覆在预先设计好的模具上.这个过程的最大难点在于如何合理的设计这些碳布切片的形状,贴合的位置,重量及厚薄,想一想一台车架大约需要600片以上的碳布拼凑而成,车架结构设计的工程也是相当巨大.目前国内大部分工厂都是用盲人摸象的方式,在尝试错误中修改完善,所以一部车架的开发周期相对较长,成本也随之上升.也有少许的知名企业在使用与美国太空总署NASA同级的Nastran软件来分析和设计.但该软件的购买成本不是一般企业可以承受的起. 保密程度也是NASA同级的.

成型
成型是将个局部的组件合成在一起,送进加热炉加热,将预浸大环氧树脂均匀融化,在加热的过程中还需要在给制品内部加入气压,使其在成型的过程中确保材质的密度,成型也是确定产品不良率的关键,成型后需要一段时间的自然冷却.既完成.

对于车架来说,接下来就是,各部件的胶合,机加工,打磨和涂装.一部车架就呼之欲出了.