源自于航太科学制品,美观取代于最早之用意。 碳纤维的制成基本上可分为「树脂转注成型」及「预浸布模内热压成」,碳纤维(Carbon)是目前比钢铁、铝合金重量更轻、刚性更高、韧性更强的材料,经过高温碳化、烧结的碳纤维,竟然拥有重量不到铁材1/4的优势,而且抗拉强度是铁材的七倍以上,因此,碳纤维可实现轻量化的诉求,变形率相对降低许多,另外具备了热膨胀系数小、耐腐蚀高等特性,碳纤维可说是无往不利,可是为何无法被广泛使用呢?碳纤维是一种强化纤维,自然在耐撞击性的表现上会比较差,再者,碳纤维材料居高不下的价格,以及加工技术较高、较繁杂等问题,都是碳纤维无法普及的原因。
正因为碳纤维成本高、加工繁杂等缺点,早期碳纤维材料先被使用在航太科技上,例如Air Bus A350、A380等飞机制造上,可大幅降低机体重量,便可达成增加飞行距离、改善油耗等目的,但是现在不同了,碳纤维加工技术日新月异,碳纤维材料被广泛使用在Formula 1、Le Mans等竞技用车的制作上,另外像是超跑、甚至是高单价跑车也会大量使用碳纤维材料,像是车舱、钣件或是内饰饰板等部分,用途非常广泛,就算原厂没有碳纤维件也没关系,诸如Mansory、ABT等改装品牌,也会推出许多外观、内饰碳纤维产品,透过改装仍可感受碳纤维的优点。
注意看碳纤维制品,不难发现碳纤维是「交叉编织」而成,而依照编织方式的差异可分为「菱格纹」或「十字纹」。碳纤维产品的制造商会购买编织完成的碳纤维布,再进行加工成所需的产品。碳纤维布会依照碳纤维丝的「密度」不同而有等级之分,像是2k、3k、4k、6k等,而k就是1000,k数越大就表示碳纤维丝密度越高、强度越高、重量也越重、价格当然也是三级跳,而汽车所使用的碳纤维布以3k左右为大宗,强度、韧性符合加工成型用,原料价格也最为平易近人。
很常在碳纤维的制造上听到「抽真空」这个3个字,其实这并不是一种成型的方式,前述的「树脂转注成型」及「预浸布模内热压成」也都可以配合真空抽取来达到理想的强度与重量,因为在碳纤维布的堆叠,难免有空气或是多余胶料,这会影响碳纤维产品的强度,抽真空可减少气泡产生,并抽出多余树脂,使多层碳纤维布更紧密结合,减低重量并同时提升密度与刚性,即使是湿式碳纤维制作,品质也能比目前情况更为提高改善,但制程与设备上之成本的增加也是无法避免的问题之一,因此为了成本上的考量碳纤维包覆FRP的做法更被大肆采用,毕竟也不是每一辆车都会计较那几公斤,而钱包却是绝对是斤斤计较,因此车主决定自己打造「碳纤维」,就在自家后院开始了「碳纤维」素人迈向达人的旅程。
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