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#36 輕度改裝指南碳纖維(二)終

賽車/改裝車時會用到的碳纖維產品

用碳纖維複合材料代替金屬板和結構零件可以減輕重量,例如輪拱、後箱蓋、車頂、懸吊系統、煞車和傳動系統,藉此有效提升性能和操控度。


以經驗法則來說,一部2.0升的雙門轎跑,只要能減去5公斤的重量,等於引擎輸出提升1.5匹馬力。如同已故的傳奇車手柯林‧查普曼(Colin Chapman)所說:「想要更快,就要更輕。」

碳纖維複合材料也因其外觀而應用於內、外裝的飾板和飾條,主要可分為下列四種:


100%預浸碳纖維

如其名稱所示,這種產品是完全由樹脂預浸碳纖維製成平面的片狀或壓鑄成3D立體的形狀,代表了碳纖維複合物在製作成本、工程和技術上的頂峰。通常預浸原料是以不同厚度、寬度和長度成捲採購,有許多零件都是用100%的預浸原料製成,例如車體飾板和懸吊臂。

在先前提到的碳纖維原料短缺期間,一整片碳纖維也沒辦法應付業界標準化的預浸碳捲寬度和更大面積的飾板(例如引擎蓋),因此必須將數片碳纖維縫接在一起。視覺創意和工藝純熟的技巧,大幅影響了成品的好壞,有些接縫處理得很好,在表面上漆後,只留下無接縫的部分,看起來就像是完整的一片。

如果是一般車輛,多數人都喜歡一體成型的外觀,但在賽車的世界,美感卻不是首要條件,在某些零件上(如儀表板、車門內襯)利用零散的碳纖維補釘一點也不稀奇,只要能讓速度更快就好。


輕核心100%預浸碳纖維

本質上和前述相同,但應用在雙層的零件上,所以堅硬的碳構造比較不需要/適合一般車輛的飾板,例如引擎蓋、後箱蓋、車翼等。在這種情況下,飾板中央的裂縫包含蜂巢狀的多壁輕量核心(例如Nomex),因此較輕也較有彈性(所以不至於因高度撞擊而受損),且又比製作固體碳鑲板來得便宜,同時在大部分情況下都能提供較好的散熱。



碳纖維層壓薄片

製作全碳纖維零件的成本高,而且工廠可以用較便宜的塑料代替,所以很少用100%全碳纖維製作內裝、外裝、格柵之類的零件,而是用塑膠或木頭覆蓋一層厚的碳纖維積層板來代替,只要做的方法正確,看起來就會跟真的全碳纖維一樣,而且保證完美貼合,因為在形狀上就跟原本的零件一樣(但是比較便宜)。目前有兩種碳纖維層壓方式:


濕敷

在售後零件市場中,濕敷法是最便宜也是品質最差的(很不幸的,兩種狀況都很常見)。 這與黏著在核心部件(如內裝、纖維核心引擎蓋、儀表板…等)上的碳纖維敷料有關(通常都是品質/碳纖維含量不穩定,且不是預浸樹脂),然後手工敷上濕樹脂讓它硬化(通常不會使用烤爐或壓力鍋),這和生產玻璃纖維的過程沒什麼兩樣。濕敷不像乾敷那麼費工,樹脂無法完全滲透碳絲,也無法平均覆蓋,達不到最佳的強度和美觀。這種濕敷法做出來的產品最常見的問題有: ● 碳層容易剝離,尤其是在炎熱和/或潮濕的氣候。 ● 表面不平處光澤不佳,容易掉色,尤其是在高溫和引擎排放廢氣的情況下。 ● 其實並沒有增加內部的強度。 ● 成品可能會有氣泡(因為少了真空袋成型的過程,下文將詳述),品質和美觀都大打折扣。 有些全碳結構工序也可能用同樣的方式進行,但比起乾式的100%預浸碳纖維產品,在品質和強度上都還是略遜一籌。幾乎所有較便宜的碳纖維產品都是用這種濕敷法製作,一開始可能看似划算,但是通常過了一段時間之後,和乾式碳纖維層壓產品比起來就顯得廉價而粗糙。


乾敷

與濕敷相反,乾式碳纖維層壓是最佳層壓工序的代名詞。通常乾式預浸碳纖維材料會用敷貼或澆鑄方式固定於核心部分,接著將整個零件放入內鍵氣閥的強力密閉塑袋,然後連接真空幫浦抽空袋裡所有的空氣,這個過程稱為「真空袋成型」。成型後的成品就送進烤爐或高壓鍋去固化,真空袋成型的工序能排除所有的氣穴、氣泡和成品上的破壞性效果(因為自然放熱或過爐固化而形成快速擴張),確保更佳的黏著性、堅固度和平滑度。

如果希望高品質能配得上您的愛車,那麼乾式碳纖維材料將是唯一的選擇。


表面拋光

碳複合物料產品的品質不錯,全碳和乾式層壓都能用於使原料成型,大部分的公司會在成品表面使用透明塗層亮光漆、緞面漆或高光澤漆,這樣可以增加色澤的深度並形成3D效果(看起來比較顯眼),也為表面提供多一層防護。有趣的是,在遠東地區製作的產品不再背負劣質的汙名,一部分原因是這些地區可合法使用在歐美被視為非法的樹脂和亮漆,因為這些物質含有溶劑基毒性,但比起類似的西方產品,其拋光效果更加深入、持久且耐用,能抵抗因陽光、熱度和引擎室排煙太強而造成的褪色現象。有些人可能還記得,90年代末AC Schnitzer公司就是被褪色問題深深困擾著呢。

在此應該要強調一下,這些材料只有在未固化或為煙霧狀態時才會有毒性,一旦完成固化和層壓程序後就是無害的了。


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