碳纖維車身制作

1、CARBON FIBE制作工藝簡介CARBON FIBER指 含碳量高于 90的無機(jī)高分子纖維，由聚丙烯腈纖維、瀝青纖維或粘膠維等 經(jīng)氧化、炭化等過程制得的含碳量為 90%以上的纖維。 其中含碳量高于 99的稱 石 墨纖維。碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高，無蠕變，耐疲勞性好，比熱及導(dǎo)電性 介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐腐蝕性好，纖維的密度低， X 射線透 過性好。 但其耐沖擊性較差，容易損傷，在強(qiáng)酸作用下發(fā)生氧化，與金屬復(fù)合 時(shí)會發(fā)生金屬碳化、 滲碳及電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象。 因此， 碳纖維在使用前須進(jìn)行表面 處理碳 纖維可分別用聚丙烯腈纖維、瀝青纖維、粘膠絲或酚醛纖維經(jīng)碳化制得；按 狀態(tài)分為長絲、

2、 短纖維和短切纖維； 按力學(xué)性能分為通用型和高性能型。 通用型碳纖維強(qiáng)度為1000兆帕（MPa、模量為100GPa左右。高性能型碳纖維又分為 高強(qiáng)型（強(qiáng)度2000MPa模量250GPa和高模型（模量300GPa以上）。強(qiáng)度大 于4000MPa勺又稱為超高強(qiáng)型；模量大于 450GPa的稱為超高模型。隨著航天和 航空工業(yè)的發(fā)展，還出現(xiàn)了高強(qiáng)高伸型碳纖維，其延伸率 大于 2。用量最大 的是聚丙烯腈基碳纖維。碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。碳纖維除用作絕熱保溫材料 外， 一般不單獨(dú)使用，多作為增強(qiáng)材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材 料中，構(gòu)成復(fù)合材料。 碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料可用作飛機(jī)

3、結(jié)構(gòu)材料、 電磁屏蔽除 電材料、人 工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機(jī)動(dòng)船、工業(yè)機(jī)器 人、汽車板簧和驅(qū)動(dòng)軸等。目前用于制作車身結(jié)構(gòu)的制造工藝主要有以下三種：1 、預(yù)浸料袋壓 / 熱壓罐 （Autoclave）該工藝是將纖維預(yù)先被樹脂浸潤， 制成半固化態(tài)材料， 過程中纖維和樹脂含量 是可控的，采用手工積層，干法操作，易于施工，環(huán)境友好。成型制品表面精度 高，孔 隙率低，品質(zhì)高，由于采用熱壓罐加壓固化，層間結(jié)合緊密，機(jī)械強(qiáng)度 優(yōu)。目前是應(yīng)用最廣泛的工藝， 是高端復(fù)合材料必備工藝， 其材料需要低溫運(yùn)輸 和儲存。工藝流程：根據(jù)鋪層設(shè)計(jì)和工藝規(guī)范在模具上手工逐層干法鋪貼；制袋密封， 使其內(nèi)部處

4、于真空并產(chǎn)生負(fù)壓，消除氣泡；送入熱壓罐，在一定的溫度、壓力、 時(shí)間下固化成型。2 、樹脂傳遞模塑 (RTM)該 工藝是將纖維經(jīng)預(yù)成型，預(yù)編織處理，纖維鋪放可設(shè)計(jì)，制品受力合理。 預(yù)成型纖維體預(yù)先鋪放在模具型腔內(nèi)，合模后通過設(shè)備用壓力將樹脂注入模腔， 浸潤纖維， 固化成型，閉模操作，不污染環(huán)境，采用多模，多工位機(jī)械注射模 式，生產(chǎn)效率高。需要樹脂灌注設(shè)備及多套模具，適于中等至大批量生產(chǎn)方式， 制品雙面光，尺寸 精度高，可做結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件及鑲件。3、真空灌注 / 固化爐 (Infusion)在該工藝中，樹脂在真空負(fù)壓的作用下，被吸入型腔，浸潤纖維，比手糊樹 脂用量可減少 20%，可精確控制制品的含膠

5、量， 產(chǎn)品性能得到改善 , 如無氣泡 , 孔 隙率降低，力學(xué)性能得到保證 , 厚度均勻 ,重量輕等。均勻施壓, 產(chǎn)品性能一致， 加快積層速率 , 提高生產(chǎn)效率，特別適于制作底盤，頂板，門板，發(fā)罩等部件。 產(chǎn)品在封閉狀態(tài)下成型 , 減少揮發(fā)物對人體的傷害，降低勞動(dòng)量及勞動(dòng)強(qiáng)度。手工制作的大概步驟：1 翻模。將原裝品拆下，繞開連接件，在漆面上打薄車蠟，用玻璃纖維覆蓋， 以聚酯樹脂刷勻， 第一層要格外的當(dāng)心趕走所有氣泡確保張貼緊密， 邊緣的地方 要謹(jǐn)慎處 理成直角，否則無法脫模，然后進(jìn)行多層覆蓋，一般來說玻璃纖維布3 層就夠，玻璃短切纖維保證 3 毫米左右厚度。放在戶外避陰處等待干燥。2 修模。36

6、小時(shí)干燥后輕輕敲打揭開，用橡皮鏟、橡皮錘謹(jǐn)慎分離。分離后對 模具內(nèi)表面進(jìn)行拋光，邊角用樹脂對缺陷進(jìn)行修型。3制模。邊角處理，用角磨機(jī)等設(shè)備將邊緣內(nèi)卷的部分謹(jǐn)慎磨成直角，為了便于成品脫模。模具有較大氣泡、缺陷的地方用補(bǔ)土找齊，拋光。要成品上開孔的 地方，用 手工制作成型的木模翻制樹脂“ Dumm”y ，就是用木頭渣和樹脂混合而 成的東西另外制作一個(gè)模具， 粘貼在模具上。 要注意在這個(gè)步驟， 今后成品的連 接件結(jié)合 部位要制作出來。4制作。固定模具，模具內(nèi)表面用脫模劑噴涂 3次，或用脫模蠟薄打。用碳纖 維布覆蓋在模具內(nèi)表面，然后快速用聚酯樹脂刷均勻，并趕走 所有氣泡，用橡皮滾子、金屬滾子反復(fù)壓擠。

7、 3小時(shí)后樹脂層形成膠狀后，覆蓋 上碳纖維或玻璃纖維，繼續(xù)刷樹脂。厚度達(dá)到要求后，放在戶外避陰處曬干。5脫模。脫模后，成品表面用拋光機(jī) 3次拋光，用切割裝置將預(yù)開孔位置進(jìn)行 手工開孔切割， 并對切口用 800號砂紙磨光。 將成品與原裝品進(jìn)行尺寸比對， 稍 有差異，模具和成品即告報(bào)廢。6后期制作。將金屬連接件、固定件、螺栓等零件結(jié)合到成品上，成功。需要注意的地方：1. 人必須全程帶口罩和眼鏡，穿工作服。2. 樹脂不能用高溫固化的環(huán)氧樹脂，要用常溫固化的聚酯樹脂，此材料易燃， 但不需要高溫固化設(shè)備。 環(huán)氧樹脂的種類很多， 性能對模型的要求都夠了， 但固 化劑須斟 酌，特性相差較大，另外要配上稀釋劑

8、用，不然粘稠度太大，刷在碳 纖維上會帶出很多毛刺， 甚至跟你的刷子和成團(tuán)。 另外一次配樹脂不要太多， 不 然樹脂固化的過 程會產(chǎn)生大量的熱，加速自身固化。3. 脫模劑有毒，當(dāng)心。4. 碳纖維布一般最寬 1 米，制作大型材料時(shí)，注意接縫紋理。5. 干燥不宜在太陽下直曬，否則固化后尺寸會有變化。6. 滾壓碳纖布必須從一端向另一端滾壓， 不宜在一個(gè)部位反復(fù)滾壓揉搓， 滾壓中 讓膠滲透纖維布，做到浸潤飽滿。碳纖維布需要搭接時(shí)，必須滿足規(guī)范要求> 100mm7. 按設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸剪裁碳纖布， 切記必須滿足設(shè)計(jì)尺寸， 嚴(yán)禁斜切碳纖布， 并防 出現(xiàn)拉絲現(xiàn)象。8. 多層粘貼時(shí)，應(yīng)在碳纖維織物表面指觸干燥后立即進(jìn)行下一層的粘貼。 如超過 40分鐘，則應(yīng)等 1 2小時(shí)后，再行涂刷粘結(jié)劑粘貼下一層。制作實(shí)例： 圖看碳纖維材料擾流器制作過程 （ 說簡單點(diǎn)就是織布 ）第一，