前段时间,在回工位的路上,看到了这款联想拯救者裸眼3D笔记本,发现上壳的材料很有意思,于是今天重新查资料(主要是抖音),问专家,整理了关于锻碳材质工艺的信息。

(就是这货,勾起了我的求知欲)
锻碳材料工艺的首次亮相:
2010年巴黎车展,兰博基尼随着Sesto Elemento概念车的发布,正式公布了其锻造碳纤维(Forged Composite)技术,就是如下图的这款车:


(全车图都不好看到锻碳零件,凑合看先)
Forged Composite技术由全球最大的高尔夫球具制造商卡拉威联合兰博基尼位于美国西雅图的高级复合材料结构实验室联合开发的,兰博基尼官网的链接:Forged Composites® | Lamborghini.com, 网页上有个PDF文件,里面详细介绍了加工工艺(把CMF工艺做成重点宣传的技术,咱们国内的CMF行业发展还是有很大空间的)。
锻碳材料工艺的CMF工艺
(一)材料
锻碳板材料,俗称“预浸料”,包含:
1. 短切碳纤维:用碳纱裁切的碎末。
2. 树脂:一般是乙烯基酯或环氧树脂。
3. 传输膜:上下两层膜片,把树脂和短切碳纤像夹三明治一样夹住。
预浸料的制作跟普通模的制作类似,如下图:

(兰博基尼官网pdf里的配图)
制作完成后,放在低温库保存。
(二)成型工艺
简单来说,碳纤维原料就是一种布料,是很软的。我们需要通过高温高压的方式将碳纤维成型固化,才能在产品中应用。
碳纤维成型工艺,大体上包括两类:
-1)高温高压模压工艺
这种工艺就是我们常说的锻压工艺,有公、母模,将碳纤维布料先仔细放置到母模面并且压实好,然后模具升温升压进行锻压,一般10+分钟就可以成型一件。

(南方作坊加工图)
-2)真空热压罐成型工艺
这种工艺只需要一个单面模具就可以。 将碳纤维布料细节贴合在模具表面,然后用真空塑料袋包裹好,放进高压罐内,逐渐升温成型,一般需要数个小时;
a)布料贴合阶段图

b)放进高压罐

这两种成型方式的优缺点如下:

跟ID和CMF最相关的两个点是:
1. 热压罐成型工艺可以做倒扣形体,碳纤维纹理更立体。
2. 模压成型工艺可以做棱角分明形体。
下图是两种加工工艺碳纤维纹理对比的效果:

(大家可以去抖音去看视频)
锻碳材料工艺
对于锻碳材料来讲,目前基本上是压模,就是兰博基尼说的锻压,如下图:

(兰博基尼官网pdf里的配图)
锻造完后,合模线和轮廓边都比较粗糙,需要人工进行修剪和打磨,下面是锻碳面具锻压出来的样品:

同时还有很大概率表面有不少气孔,这些气孔后期需要用多遍的喷漆来填补。

(三)表面处理工艺
A)上颜色
因为碳纤维本身是碳化的纤维,所以颜色只有黑色的,如果要让锻碳材料变颜色,目前有两种途径:
-1)在预浸料里添加带颜色的料,现在一些汽车改装件上有应用,如下图:

-2)在锻压后的黑色锻碳零件上行喷带颜色的半透明UV漆:

如何甄别是用哪种方式上颜色呢?
核心只有一条:如果短切锻碳的颜色是黑色,就是预浸料里添加色料;如果短切锻碳颜色变色了,就是后期上的带色UV漆。下面就是一个预浸料添色的例子,如下图:

B) 高光、哑光处理
锻碳板本身是粗糙的,高亚光的处理都是在后期用UV油做的处理。 值得注意的是,高光喷油后,一般都还会再打磨一下,这样光泽度会更好。

总体说来,锻碳板的后期处理工艺是比较简单的:

联想拯救者创世AI元启锻碳板CMF工艺猜测
回到文章头部提到的联想拯救者创世AI元启锻碳板上壳的CMF工艺,我的推测如下:
材料:锻碳板
成型工艺:板材CNC切割,Logo处CNC镂空
表面处理:如下图:

CMF设计师为什么会用锻碳版呢?
我的推测:
1. 锻碳板拥有极好的隔热性能。这款笔记本搭配了16K的裸眼3D屏幕,发热量比一般笔记本要高,为了不让消费者感受到烫手,采用碳纤板隔热;
2. 锻碳板本身有一种高端运动、改装、征服的象征,搭配联想拯救者的游戏本定位,在设计上能匹配;
希望有大佬来看看是否正确。
未来:如果我来用锻碳材做设计,我会考虑的创新点:
工艺简化:暂无
工艺优化:
1. 哑光喷油厚度太大,肥边现象严重。优先选用亮光效果,喷涂后增加细致打磨环节,消除肥边现象;
效果创新:
1. 颜色改变:通过定制带颜色的树脂来改色;
2. 效果增加:在预浸料阶段增加荧光材料,打造夜间能亮的锻碳材料;
形体创新:
1. 验证真空热压罐工艺成型倒扣形态。
今天这边文章,我参考了如下几位大佬的抖音或文章,特别感谢:
1. 《逼格即真理——兰博基尼锻造碳纤维复合材料技术探秘》,大野铺子,文章链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/25166142?from_voters_page=true;
2. 兰博基尼 Forged Composites技术规格表,PDF文章链接:https://www.lamborghini.com/cn-en/%E5%88%9B%E6%96%B0%E6%88%90%E5%B0%B1/forged-composites
1、 抖音博主:@阿茂聊碳纤, 视频非常好。
2、 抖音博主:至当科技;
小小心意,大大鼓励
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没太明白 这个为什么叫 锻碳板,锻造像是捶打成型,用模具更像是铸造
我看有些电竞产品用PA+碳纤,出效果
在制表行业有一种非预浸料锻造工艺,表的体积较小且厚度较厚,预浸料无法满足。真空罐就不能叫锻造工艺了,是碳纤维最早的工艺,现在绝大多数厂家依然在用此工艺。
请问大佬,制表行业的碳纤维或者锻碳工艺,是怎么做的?不用预浸料的话,他们用的是什么料? 是加厚的预浸料吗?
真空罐确实也是用了模具的,只是模具较粗糙。锻造或者锻压模具确实是更精细更精密一些。
请问:“通过定制带颜色的树脂来改色”是指在预浸料阶段使用彩色树脂吗?那本身效果不也是改变整体的半透明色彩,和后期喷涂半透明UV在效果上是有什么区别吗,为什么要增加一道色彩调整工序
-1)是的, 我的意思是你说的这样的:指在预浸料阶段使用彩色树脂。 实际上, 预浸料的彩色树脂出货量大,一般很少有客户定制。 所以,除非项目本身的量很大,是可以定制用带颜色的树脂,但是现实中还是很少。
-2)改变树脂颜色和后期喷涂半透明UV的效果区别,我也没有见到过实物,所以很抱歉,没法分享实物对比照片或视频。
最后,在实际操作中,改变颜色基本上只有两种,一种是预浸料里加彩色料,一种是后期喷半透明颜色喷漆。
也希望你能给出更多的相关材料,咱们一起讨论,谢谢交流。
无敌了
写的很详细哈