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学习碳纤维

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零配件等级先不谈,一样是carbon车价钱差怎么会这么大?
关键就在于所使用的碳纤维布(CARBON FIBER PREPREG/CARBON FIBER WEAVEN CROSS)!!!
怎么由石油提炼物变成碳纤维,这里就略过,
碳纤维丝怎么变成碳纤维布?
没错!你想的没错!
就像把棉纱纺成布一样。
但是,多了一个步骤:预浸(Prepreg)。
Prepreg原为Pre-impregnation,意思为预备含浸,
因此一般此业界称Carbon fiber prepreg为碳纤维预浸布,
也就是将热硬化树脂(TS)聚合至预备硬化阶段(即树脂之B-stage)。
编织出来的形式有两种:
UD Prepreg(Unit direction prepreg).单向纤维布
Cloth Prepreg编织布
而预浸布(prepreg)有两种做法:
一种是热溶胶(hot-melt)的制程,
将环氧树脂(Expoy)加热使其处于融溶状态,然后将碳纤维束浸润于环氧树脂(Expoy)当中,
使碳纤维和环氧树脂(Expoy)形成复合材料,再加热成型。
而热溶胶(hot-melt)型预浸布为防止受热硬化,必须储存在冷冻室内,
使用时必须取出解冻,才能积层加热制造成型。
因为当时是用来制造航天用品是为高科技产品,不容许产品有任何瑕疵,所以价格非常昂贵。
而另一种制程是溶剂(solvent-type)预浸布,因为在加热成型时,
溶剂的蒸发可能产生微小的空孔而造成弱点(Weak Point)影响复合材料的物性及化性,
在航空太空科技因为安全的考察,以前是没有人敢冒险大胆尝试来使用的。
在碳纤维丝同等级下,预浸的环氧树脂配方比例,就是大家比输赢的不传秘方!!!
碳纤维丝经过树脂槽的树脂充分浸透(wetting)后,然后像织布一样缠绕到滚筒上成为预浸布,
由于结构设计的需要,预浸布必需裁成不同的角度,
有人想到把角度线直接刻在滚筒上,在滚筒上刻角度切割线,
就可以得到不同角度的预浸布,然后沿线割下来,就变成有角度的平行四边形,
再剪裁之后就成了有角度的预浸布。
然后再利用不同的角度设计不同应力的结构,
小角度排列碳纤预浸布有较多的高强度的,
要弹性好的就增加45度方向排列的碳纤维预浸布,等方法来设计车架的刚性及弹性。
纱束方向和管材平行(一般称为0度方向),震动传递明确,相对拥有很好的路感。
若是60度这种大角度的,较为吸震/软调,
而45度通常是车架设计师最喜欢的设计角度,它的抗扭曲效果最佳。
各管材要设计哪种形状,是各家自行车厂最能发挥设计功力的地方,
没有说哪种形状最吸震,哪种形状强度最佳
但万变不离其宗,同样的重量下,管径越粗强度越佳。
碳纤维布的等级,大约可分为:
高模量:High modulus(HM)
中级模:Intermediate modulus(IM)
高强度:High tenacity(HT)
超高韧性:Ultra high tenacity(UT)
Tensile strength抗张强度,也就是碳纤的强度
Tensile Modulus引张弹性模数,也就是碳纤的弹性
依用途决定,
例如:
高强度低弹性的碳纤维适合做车架
低强度高弹性的碳纤维适合做钓具
那么T几百是表示啥东西?
T600
Tensile Strength理论值约:370 kgf/mm2 =每平方公分承受37顿
T700
Tensile Strength理论值约:500 kgf/mm2 =每平方公分承受50顿
T800
Tensile Strength理论值约:560 kgf/mm2 =每平方公分承受56顿
T1000
Tensile Strength理论值约:700 kgf/mm2 =每平方公分承受70顿
选购碳纤车架时,除了看得到的涂装与造型的设计之外,
也应该尽量去了解它的碳纤材质,
最近有满多车架厂商会用最外层涂装12K、3K、1K、大理石纹来区隔产品,
然而,一般来说12K、3K、1K、大理石纹等,都只是外层视觉涂装而已。
就碳纤布来说,只要碳纤维丝是相同等级,12K、3K、1K强度是一样的,
但是堆叠起来k数越少的碳纤布之间的空隙就越小,
可以用比较少的树脂黏合,在同样重量下整体强度会比较高。
同样的也可以这么说:在同样强度要求下,k数越少的车架就会比较轻。
结论就是:
单位强度“低”的碳纤制品,要用比较“多”的材料来做到预定强度,因此会比较“重”一点,就会比较“便宜”,
而单位强度“高”的碳纤制品,可以用比较“'少”的材料,就做到预定强度,所以会比较“轻”点,却比较“贵”。


1楼2015-09-27 01:48回复
    看不懂


    IP属地:美国来自iPhone客户端3楼2015-09-27 02:12
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      2025-08-26 06:06:35
      广告
      不感兴趣
      开通SVIP免广告
      看不懂


      IP属地:加拿大来自iPhone客户端5楼2015-09-27 02:13
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        正在找此资料,谢谢!


        IP属地:浙江7楼2016-07-25 22:48
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          但是T系主要是模量吧


          来自Android客户端8楼2016-07-25 22:53
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            不同意结论。用高抗拉强度低弹性模量碳布做出来的架子轻却不硬,例如ax lightness。用高弹性模量低抗拉强度碳布做出来的架子,为了达到一定的抗拉强度必需要多用点材料自然就重点了。


            IP属地:江苏9楼2016-07-25 23:13
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