碳纤维赛车座椅DIY.pdf

  碳纤维赛车座椅DIY   一点背景：  方程式赛车总的来说是工程师竞争，参赛的将近 150 个学校的每个工程师都将在官方设定规 则的基础上设计制作一个赛车并参加竞争。赛车竞技分为四个部分：8 字绕环，直线加速， 耐力，高速避障，以及在其他因素上的竞争如成本报告，赛车设计和营销报告。   我曾是布朗大学 FSAE 车队的一员，主要工作是制作座椅。我和一个朋友拿到一个座椅外框 的 CAD 的模型，然后来制作一个符合我们想象的座椅。     在考虑到碳纤维在强度和质量的明显优势后，我们选择碳纤维材料来制作座椅。就像上图 中看到的那样，我们采用了一种非传统的做法，我们将座椅的边缘延伸到车架上来达到更好 的包裹性。起初打算把座椅直接连接到底盘上，但是在考虑到发动机的检查便利下想到了两 部分的座椅。最终，一体式可移动座椅成为我们的选择。        即使这个巨大的一体包裹式座椅要比卡丁车式的座椅重一点，但是总体来说它还是会减轻 一大部分重量，基于以下两点：  1. 底盘；  2. 防火墙（规则要求驾驶者的任何部位都不能直接曝于燃油系，润滑系，冷却徐的任何部 分）  就像在下面的图中看到的，最终的座椅是用 CAD 软件建模。并且将其截断成两个部分，再 将这两个部分的每个截面图打印出来。然后把薄泡沫板按照这些截面图裁剪粘接来形成所需 要的大致的座椅模型。      然后就是打磨出圆滑曲面，这时需要注对称型。  之后就是有以下几种方法来制作座椅本身：  1. 费时但是最好工艺的方法：首先现有一个阴模，根据它制作一个碳纤维阳模再在上面加 蒙皮。这种方案的优点是它能提供一个从前侧看到的很漂亮的曲面。它同样可以通过在 模型还在阳模上时添加蒙皮或者高强泡沫来增强其强度。另一种增强座椅强度的方法是 将碳纤维的外边缘卷起或折叠。同样一个好的模具会在模型被抽成真空袋时起到大的好 的影响。  另一个需要注意的问题，模具表面质量对于后来模型质量有很大的影响。再模具完成后 有大量的表面细节要处理。所以你在模具上花费的时间越少，将在修补上花更多的时间。  2. 快速的方法：第二种方法是在阴模上直接采用湿式法制取模型  。它的缺点是环氧树脂 会在流向最低点以至于凹面处的工作量较大。这对于材料的掌控上的难度也将加大，并 且基本不可能来卷曲它的边缘。但是它会节省很多的时间和工作量。  由于时间紧迫，我们选择第二种方案。        我们在制作阴模时在表面铺了好几层丙烯酸涂料后再打磨。最终获得模具内侧的较好的面。 另一个前期工作是为了防止碳纤维粘在模具上。我们本打算用 PVA 脱模剂，但由于时间和 设备的不足以及不能做提前测试。所以我们利用现有的东西来使用，塑料带以及脱模蜡。    上面的照片是在铺袋子时的情况。      下面是一些碳纤维铺垫方法;  1. 湿式制法 将碳纤维布铺在模具上在涂上环氧树脂，这样一层层的制作。  2. 吸入法 将干的碳纤维布放入模具，然后放入真空袋利用真空