艾森ECUballbet贝博-北京运营中心

18911184680官方微博|提供一站式的ECUballbet贝博解决方案|24小时服务咨询电话

有关碳纤维技术的基础知识储备

2020-04-04 08:29    艾森ECUballbet贝博(北京运营中心)


 
何为碳纤维

碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。纤维材料,有着强于钢而轻于铝的特点。据资料显示,其重量比铝轻30%、比钢轻50%,而强度是钢的7-9倍,有“轻量化材料之王”之称,并且有着绝佳的可设计性。

碳纤维规格

碳纤维的规格,指碳纤维丝束中单丝数量,1K=1000(根)、3K=3000(根)、6K=6000(根)、12K=12000(根)。同时,1K、3K、6K、12K也称为小丝束。按照碳纤维丝束中的单丝数量,碳纤维又可分为小丝束和大丝束两种。相比小丝束,大丝束的劣势在于,在制作板材等结构时,丝束不宜展开,导致单层厚度增加,不利于结构设计。此外,大丝束碳纤维粘连、断丝等现象更多,这样会使强度、刚度受影响,性能有所降低,性能的分散性也会较大。飞机、航天器一般只用小丝束碳纤维,因此小丝束碳纤维又被称为"宇航级"碳纤维,大丝束碳纤维被称为"工业级"碳纤维。


碳纤维制造工艺:

碳纤维增加复合材料制品主要因工艺不同而不同,碳纤维增强复合材料成型方法有很多种: 
手糊成型法: 分为干法(预浸料铺叠)和湿法(纤维织物和树脂胶交替使用)。手糊成型也用于制备预浸料毛坯,以用于模压等二次成型工艺中。这种方法是将碳纤维布片层压成在模具上形成最终产品的方法。通过选择织物纤维的排列和编织以优化所得材料的强度和刚度性质。然后用环氧树脂填充模具并加热或空气固化。这种制造方法常用于非受力性零件,比如引擎盖。   

 真空成型法: 针对铺叠而成的预浸料,需要通过一定工艺施加压力使其紧贴模具,在一定温度和压力下固化成型。真空袋法利用真空泵将成型袋内抽成真空,使袋与模具之间的负压形成压力,使复合材料紧贴模具。在真空袋法的基础上,后来又衍生出了真空袋-热压罐的成型方法。相比只使用真空袋的方法,热压罐可以提供更高的压力,并且对制件进行加热固化(代替了自然固化的过程),这样的制件结构更加紧实,表面质量更好,能够有效的消除气泡(气泡会很大影响制件的强度)整体质量更高。实际上,真空袋法的过程,跟手机贴膜有异曲同工之妙,消除气泡都是一大主要任务。   

  压缩成型法: 压缩成型是一种有利于批量化、大规模生产的成型办法。模具通常由上下两件制成,我们称之为阳模和阴模。成型过程是将预浸料铺叠而成的毛坯放入金属对模中,在一定的温度和压力作用下,使毛坯在模腔内受热塑化、受压流动并充满模腔,再而成型固化而获得制品。 然而,由于模具需要非常高精度的CNC加工,因此该方法相比前几种具有更高的初始成本。   压缩成型原理示意图   缠绕成型: 对于形状复杂或者呈旋转体的形状的制件,可以使用细丝卷绕器通过将细丝缠绕在心轴或芯上的方法来制件,在缠绕完成后固化并除去芯模。比如悬架系统使用的管状节臂就可以使用这种方法制成。   

树脂传递模塑成型: 树脂传递模塑(Resin Transfer Moulding,RTM)是目前比较热门的一种成型方法。其基本步骤为:  1.将准备好的的碳纤维织物坯件放置在模具中,并闭合模具。  2.将液体热固性树脂注入其中,浸润增强材料并固化。 


  总的来说,「材料成本」首当其冲,相比传统的金属材料,碳纤维增强复合材料所使用的碳丝和树脂材料的成本就很高。其次, 「工艺成本」也相当昂贵。相比传统的铸造、锻造等金属加工工艺,碳纤维增强复合材料的工序更加复杂、难度更大,人力、设备成本也水涨船高。除此之外,碳纤维增强复合材料的制件后处理工艺也会更复杂,包括制件的喷涂工艺、安装等。  但是,昂贵的价格,并不能阻止碳纤维增强复合材料越来越广泛的应用。与传统金属材料相比,碳纤维材料在强度、刚度、抗冲击性能上有相对优势,在单位重量上的绝对优势,成为其在赛车领域被广泛应用的主要原因。

碳纤维真假判定:

大概对碳纤有一定了解之后,我们再来分辨真假碳纤维,区分真假的第一个要素——必须是价格,由于制造碳纤维的工序复杂,加上本身的物料成本不便宜,所以,便宜肯定没有好货,如果你买到便宜的碳纤维成品,那么,你很大机率买到以黏纸和碳纤维烤漆居多的假碳纤维产品。

第二点,可以用肉眼分辨碳纤的质量。简单来说,你要检查一些细微的地方或者是细节位置,由于碳纤部件是经过铺布造型、涂树脂胶、真空处理、高温烘烤的过程,因此,任意一个步骤都有可能影响到碳纤维花纹的立体感,想要做到完美的呈现,这就很考师父的手工能力,特别是碳纤的弯角的细节部位,其过渡之处都可以很好地表达碳纤纹路清晰程度和丝滑程度。

另外,有些品牌就是“猜对了”你对碳纤制品不够了解,他们往往在其中间部位加入PU材质以增加碳纤维的厚度。最简单的辨别方法就是观察碳纤维的底部,如果底部不是碳纤维,那么就不是“100%”的碳纤维部件,由于碳纤维一定是常见的黑灰色,如果看到其他颜色就肯定是假货,当然,对于套路很深的产品,可以“屈指敲弹”的方式辨别产品的碳纤份量,两者敲出来的声音并不相同。

毕竟你花了高昂的价格买回来的,毕竟玻璃纤维和碳纤维的成本价格差距很大,除非它的价格是你认为在合理的范围之内吧。

结语

虽然碳纤维的主要材质为碳,但制造工艺和复杂的程序才是碳纤维造价不菲的原因,可能你会问市面上并非全部碳纤维套件都很昂贵,记住上述的三个辨别方法,早日享受那层光釉下的纹理观感吧。

 

资讯动态

>更多

关于艾森
关于艾森
创办人
大事记
服务项目
经营项目
ballbet贝博app下载ios精洗
深度保养
原厂ballbet贝博
ballbet贝博app下载ios刷ecu
产品展示
ballbet贝博app下载ios贴膜
ballbet贝博app下载ios导航
ballbet贝博app下载ios精洗
ballbet贝博app下载ios原车ballbet贝博
ballbet贝博案例
ballbet贝博app下载ios刷ecu
装饰美容
维护保养
ballbet贝博app下载ios精洗
数据查询
欧系车
日系车
美系车
韩系车
国产车
资讯动态
艾森新闻
ballbet贝博app下载iosballbet体育钱包资讯
ballbet体育钱包技术动态
常见问题
联系我们
联系信息
发送邮件
返回顶部
在线客服
客服咨询热线

18911184680

13611017981