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纤维而已,凭什么比钢铁还要坚固 [复制链接]

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前段时间我们聊了汽车轮毂的各种工艺,铸造到锻造,又从工艺到材质,像铝合金和镁合金,最后有粉丝表示还漏了碳纤维轮毂,其实并没有漏掉,主要是和这东西联系在一起的东西就死贵。

如果对于不熟悉的朋友来说,提到纤维我们第一反应是软性的材质,其实碳纤维也确实是软的。但是我们经常被告知的数据就是碳纤维的的强度是钢的7-9倍。因为一般情况下我们所说的碳纤维实际上是碳纤维增强塑料(CFRP)。这也就是为什么我们看到的碳纤维表面像塑料,因为表面真的是塑料来的。

其实碳纤维只是碳纤维部件的一部分,如果放到车上用还要经过一些加工,在工艺上被称为树脂传递模塑法(RTM)。加工前的碳纤维就是下面这样,可以折起来用剪刀剪。

这种工艺是对碳纤维毡进行预成型加工,并以精确用量的树脂加以浸渍。然后,碳纤维毡需在高温下固化,部件随即模塑成型。在进一步完善此种方法的过程中,兰博基尼实现了重大突破。

采用“RTM-Lambo”专利工艺之后,最终的模制品不再是笨重、复杂的金属件,而是以轻质碳纤维零部件打造而成,令制造过程更加快速、灵活、高效。“RTM-Lambo”工艺的另一项优势就是喷注压力较低,因而无需使用昂贵的设备。如果看不懂文字可以看下柯尼塞格的碳纤维轮毂制造过程是怎样的。

如果说到碳纤维材料应用不得不提的一件事情就是雷克萨斯的LFA。LFA于立项,历时5年开发出一款量产车,当时还命名为LF-A。

在量产车面世以后,那群工程师觉得LF-A还不够完美,采用全铝制车架实在是太重了。结果在概念车亮相的4个月后工程师便决定将原本的铝制车架设计推倒重来,并决定为LF-A搭载以65%的碳纤维增强塑料(CFRP)和35%的铝合金材料构成的LFA车架。

由于碳纤维的供应商在当时并不多,基本上只有欧洲厂商有,所以又为此打造了一个碳纤维生产的流水线。前面所说的树脂传递模塑法(RTM)是在碳纤维形成以后最后加工的工艺,但是碳纤维真的是用纤维织出来的。下面是雷克萨斯的碳纤维部件制造过程。

好在努力没有白费,带来的结果就是仅在车架上就减重超过KG。不过即使这辆车的售价高达万元(人民币)还是做得亏本生意。

最近宝马7系上碳纤维的使用让很多人虎躯一震,超跑上才用的东西用到家用车上,也是够下血本。或许是有了更高效的工艺吧。至于为什么碳纤维这么吊?一根筷子容易折断,一把筷子不容易折断,这大概就是碳纤维的基本原理吧。

(字幕君表示视频太长,懒得搞字幕,你们下次记得骂他)

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