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2024-06-19 23:24
碳素纤维(carbon fiber)是十几年前给赛车运动带来革命性发展的材料。在现在的一 级方程式赛车上如果没有这种材料,一级方程式就难以生产出来。在80年代的初期,碳 素纤维进入一级方程式赛车后就完全取代了原来的铝合金车身。 这种材料的最大优点就是轻和坚硬。用它制造的一级方程式赛车的车身比铝合金、钢制 造的车身要坚固许多。所以,也就可以在同等的重量下制造出更加坚固的赛车车身。对 于要求轻、坚固的赛车来说,这种材料是最适合的材料。 碳素纤维的另一大好处在于它的加工的自由性。在生产一级方程式赛车的时候,我们可 以象裁缝一样将碳素纤维剪切成一块一块的,然后加上树脂层进行强化。所以,对赛车 的各个部位我们都可以进行自由调节。比如说,在赛车车身的悬挂系统接合部,我们可 以事先在碳素纤维中预埋入金属强化体进行强化。 当然,它也有它的缺点。这种高强度的材料如果一旦承受的力度超过了它所能承受力度 时,它不会象其他材料那样能够弯曲,变形,而是会粉碎。而且,成本很高。在赛车车 身成型加工的时候,很难以用机械完成它的成型加工,必须用手工进行拼贴。 还有就是它的韧性,在加工中我们可以对它的韧性进行调整。在最近的民用工业中,碳 素纤维制造的钓鱼杆就是很好的例子。这也是利用了碳素纤维的韧性、强度制造的产品 总之,碳素纤维是一种具有很大可变化性的材料。对于赛车设计师来说,可以将它制造 成几乎任何形状。这也许就是它的最大优点。 说了一些碳素纤维的特性后,让我们来看看赛车车身的制造工艺吧。上面说过可以象裁 缝一样将碳素纤维剪切成一块一块,对于裁缝来说做一件衣服需要由衣服的剪裁图。一 级方程式赛车也需要这样的剪裁图。以前的设计师手工绘制赛车图纸,现在我们可以利 用计算机来完成这种工作。使用的系统是CAD/CAM。通过CAD进行设计,然后用CAM加工出 赛车的模型。这里是一部赛车的模型。在这个模型上,我们手工把切好的碳素纤维粘贴 上去。这时候生产出来的碳素原型并不是最终的成品,也只不过是一个模子。随后,我 们将含有树脂成分的碳素纤维(厚度仅有2毫米)进行切割,剪裁,再粘贴在这个模子里 。使用的工艺不过是手工工艺,工具也是随处可见的美工刀。关键在于根据赛车最后成 型的要求考虑纤维的方向和纤维层的厚度。 我们说过是含有树脂的碳素纤维。这种树脂是“环氧树脂(Epoxy)”。我们其实都见过 这种树脂,就是 |