车架制作工艺

SCOTT碳纤维车架制作详细流程(图文)

2013-04-01 18:36:31

出处：SCOTT

作者：|自行车网

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SCOTT是最早开始使用碳纤维作为车架材料的几个自行车品牌之一。从开始致力于研发碳纤维技术起，SCOTT便坚持创造更轻更坚固更耐用的产品。因为有这样的理念，SCOTT在碳纤维技术发展中一直处于领导地位，不断追寻着高超的制造工艺，尽可能重复利用原料，并减少浪费。SCOTT的工程师一直都与独立的测试实验室及工程大学合作，不止为了保持SCOTT在碳纤维制品上坚如磐石的品质，更是为了培养我们在碳纤维领域的技术优势和专业素养。

SCOTT在车架上主要使用HMF和HMF两种碳纤维。

HMX HMF碳纤维

HMF是一种用来最大化强度并尽可能降低重量的碳纤，其抗拉弹性模量为125Gpa，抗拉强度为2450Mpa。这种材料混合了最佳的刚性与强度特性，提供了极佳的骑乘体验。SCOTT工程师创造出这种碳纤的诀窍就是他们对于碳纤层叠方向和大小的精确控制。与现今的产业标准相较，HMF碳纤提供了更为卓越的强度。

HMX是一种被SCOTT使用的混合碳纤材料，抗拉弹性模量为154Gpa，抗拉强度为2950Mpa。相比HMF，HMX在同样重量下有着20%的刚性提升。这种特别的材料使得SCOTT的工程师得以创造出轻到难以置信却仍然拥有上佳骑乘品质的自行车。然而，HMX的制造成本是HMF的三倍，因此SCOTT只有在高端的Premium，Team Issue和RC版本的战车上才会使用。

HMX的碳纤原丝相比HMF更细并且更为坚硬，因此HMX碳纤制成的车架可以以更薄的管壁，达到与HMF碳纤所制车架相同的刚性。HMF碳纤车架和HMX碳纤车架最终的区别主要在重量。一个HMF车架的相比其对应的HMX车架会重15%左右。

SCOTT车架制造流程主要分为以下12个部分： （详细参考：/cn/index.html#resultsTab3）

【底盘】车架知识

车架是汽车设计的重要课题，它几乎比引擎更重要，因为它的好坏直接关系到车的一切性能（操控、性能、安全、舒适等等）。

评价车架设计和结构的好坏，首先应该清楚了解的是车辆在行驶时车架所要承受的各种不同的力。如果车架在某方面的韧性不佳，就算有再好的悬挂系统，也无法达到良好的操控表现。而车架在实际环境下要面对4种压力。

1．负载弯曲（Vertical bending）

从字面上就可以十分容易的理解这个压力，部分汽车的非悬挂重量（unsprung

mass）是由车架承受的，通过轮轴传到地面。而这个载荷，主要会集中在轴距的中心点。因此车架底部的纵梁和横梁，一般都要求较强的刚度。

2．非水平扭动（longitudinal torsion）

当前后对角车轮遇到道路上的不平而滚动，车架的梁柱便要承受这个纵向扭曲压力（longitudinal torsion），情况就好像要你将一块塑料片扭曲成螺旋形一样。

3．横向弯曲（lateral bending）

所谓横向弯曲，就是汽车在入弯时重量的惯性（即离心力）会使车身产生向外弯甩的倾向，而轮胎的抓着力会和路面形成反作用力，两股相对的压力将车架横向扭曲。

4．水平菱形扭动（horizontal lozenging）

因为车辆在行驶时，每个车轮因为路面和行驶情况的不同（路面的铺设情况、凹凸起伏、障碍物及进出弯角等等），每个车轮会承受不同的阻力和牵引力，这可以使车架在水平方向上产生推拉以至变形，这种情况就好像将一个长方形拉扯成一个菱形一样。

其实车架的好坏并非物理指标就可以涵盖，所以即使有超强的新车架出现，传统的车架形式依然存在。

dder Chassis（梯形车架）

梯形车架还有一个更为人熟知的名称—阵式车架，是最早出现的车架形式。顾名思义，梯形车架的样子就好像一条平躺着的梯子由两条纵向的主梁（longitudinal member），结合许多大小（粗细）不同的副横梁（cross member）所构成的，有些情况还会加上斜梁（cross braces）作加固。直到上世纪60年代，它仍然被大部分汽车所采用。随着不同形式的车架设计的诞生，梯形车架应用到一般小轿车上的情况越来越少见，除了专门的越野车，如Jimmy、Landcrusier或者Trooper等，现在只有商用车才使用梯形车架。

生产自行车车架的主要工艺

生产自行车车架的主要工艺包括以下几个步骤：

1. 材料准备：选择优质的金属材料，如铝合金、碳纤维等，进行切割和预处理。

2. 熔炼成型：将金属材料放入特定的炉膛中，加热至高温熔化后倒入模具中，根据设计要求进行成型。

3. 热处理：热处理是车架制作过程中不可或缺的一步，可以提高车架的强度和耐久性。通过加热或冷却等方式改变车架材料的组织结构，使其具有更好的物理和机械性能。

4. 机械加工：在车架成型后，需要进行精细加工，包括钻孔、切割、铣削等，以确保车架符合设计要求。

5. 表面处理：通过打磨、抛光、阳极氧化等方式对车架表面进行处理，提高其外观和耐腐蚀性能。

6. 组装调试：将各个部件进行组合安装，进行整车调试和测试，确保车架符合使用要求。

车架涂装工艺

一、表面处理

在进行车架涂装前，首先需要对车架表面进行预处理。预处理的目的是去除车架表面的杂质、油污、锈迹等，以确保涂装质量。预处理方法包括机械打磨、化学除锈、清洗等。

二、底漆涂装

在进行面漆涂装前，首先需要涂装底漆。底漆的作用是增强车架表面的附着力，同时为面漆提供良好的基底。底漆的涂装方法通常采用刷涂或喷涂，底漆的涂层应均匀、饱满。

三、烘干

底漆涂装完成后，需要进行烘干处理。烘干的作用是使底漆快速干燥，以提高附着力和硬度。烘干温度和时间根据底漆的类型和品牌而定，通常需要在室温下进行。

四、面漆涂装

面漆是车架涂装的最后一道工序，其目的是使车架表面呈现出所需的外观效果。面漆的涂装方法通常采用喷涂，其色彩、光泽度和纹理可根据需要进行调整。面漆的涂层应均匀、光滑，无流痕、气泡等缺陷。

五、烘干与喷漆

面漆涂装完成后，需要进行烘干处理。烘干的作用是使面漆快速干燥，以提高附着力和硬度。同时，在烘干过程中，可以采用红外线或紫外线等方法对面漆进行固化，以提高其耐候性和耐磨性。

在烘干过程中，需要注意控制温度和时间，避免面漆出现开裂、起泡等缺陷。同时，在喷漆过程中，需要注意控制喷枪的压力和距离，以避免出现喷痕、流淌等缺陷。

总之，车架涂装工艺是汽车制造过程中非常重要的一道工序，其质量直接影响到汽车的整体外观效果和使用寿命。因此，在进行车架涂装时，需要严格按照工艺流程进行操作，确保涂装质量。