在座椅設計工作中,必須考慮造型美觀、安全性能、功能作用及座椅是否舒適等因素,所以座椅輕量化的設計必須以座椅的各性能為基礎,在保持各性能安全的基礎上減輕重量。在座椅骨架部分采用碳纖維復合材料主要目的是為了減重,以往的應用案例都能充分證明這一點。例如,漢莎公司的全碳舒適線(CL)6510全平商務艙座位一次性為其整個機體減重25%。我們無錫智上新材料科技有限公司也先后接收過不少這類碳纖維座椅骨架的訂單,以我們生產的一款碳纖維復合材料座椅骨架為例,整個座椅骨架僅重2.25KG,相比于全金屬材質的座椅骨架,重量減輕了約50%。

       但是,碳纖維復合材料在材料特性、應用成本等方面明顯區別一般的金屬材料,我公司根據這類碳纖維座椅骨架的制造經驗,將相關應用要點總結如下:

1.使用比例和方式:

国产三级视频在线观看视        在碳纖維復合材料的設計和使用中,減重的目的和座椅功能之間需要保持一個平衡。飛行公司自身也有一個盈虧平衡點,在實際運營中,當燃油價格更高時,由碳纖維復合材料帶來的減重效果就會有效抵消其應用成本,從而使這種應用產生更大的價值。

       從制件的成本、環保性及力學性能綜合考慮,可以在不同零部件間采用碳纖維增強熱塑性樹脂基復合材料及鋁合金等多種材料混合應用的方式。連續碳纖維復合材料與鋁合金混合材料體系既能充分發揮碳纖維的高強度,又能體現出鋁合金高韌性的優點,同時與純碳纖維復合材料座椅骨架相比,在成本上有明顯優勢。

2.選用合適的連接和固定方式:

国产三级视频在线观看视        由于碳纖維復合材料呈各向異性,層間強度較低,延展性小,使得復合材料連接部位的設計與分析比金屬材料復雜得多,因此必須對復合材料座椅骨架的連接和固定方式進行合理的選擇。

       機械連接和膠接都是碳纖維復合材料常見的連接和固定方式,在座椅骨架中應根據骨架的不同部位和承載情況進行結合使用。對于厚度、長度或者整體體積在整個座椅中占比較大的部件來說,建議使用能傳遞集中載荷的機械連接方式,對于承載輕、體積小的部件則可以采用膠結的方式來連接,盡量減少金屬連接件,不增加骨架自身的重量。

3.必須經過沖擊力和疲勞測試:

国产三级视频在线观看视        靜態強度、剛度、動態沖擊和疲勞強度這幾個方面是都是檢驗和衡量座椅骨架安全性能的重要指標,尤其是抗沖擊和耐疲勞性這兩方面。在運行過程中可能會面對很多突發情況,乘客的座椅在受到動態沖擊后應保持一定程度的穩定狀態。因此在制作過程中,就需要通過強烈的沖擊力檢驗座椅的抗擊能力是否足夠強大,防止出現座椅變形、斷裂等造成人員受傷。

国产三级视频在线观看视       對座椅骨架進行疲勞試驗是考慮座椅骨架的使用壽命,碳纖維復材座椅骨架起碼要超過普通金屬座椅骨架6-8年的使用壽命,所以需要通過反復的周期應力觀察骨架結構的疲勞強度,在此基礎上進行技術改進,以達到耐久性的目的。

4.復合材料必須具備阻燃功能:

       特殊的運行環境對內飾材料有著嚴格的要求,這包括防火、煙霧和毒性(FST)等,因此用作座椅骨架的碳纖維復合材料不能使用常見的環氧樹脂基體,因為環氧樹脂基在耐高溫、耐燒蝕方面無法達到上述要求。硼酚醛樹脂、聚四氟乙烯等熱穩定性更好的材料可用于碳纖維復合材料,用以提升復合材料在明火、高溫燒蝕等環境下的安全性能。碳纖維復合材料制品的最終性能表現也往往是由這些不同的基體材料和添加劑所決定的,但是,目前國內的碳纖維復合材料的研發在這一塊發展比較慢,僅有少數幾家廠商能達到耐高溫、阻燃等效果。

       如今,在日常使用高頻的軌道列車和普通汽車上,車體自身的減重問題也是關鍵的技術目標之一。可以說,減重對節省燃油、減少污染,甚至是提升交通工具自身的效能都具有重大的意義。在此情況下,能否合理使用及最大化地利用碳纖維復合材料的減重價值將成為一個值得探討的命題。

(版權所有,轉載時請務必保持內容的完整性并標明文章出處。)