在座椅設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)必須以座椅的各性能為基礎(chǔ)，在保持各性能安全的基礎(chǔ)上減輕重量。在座椅骨架部分采用碳纖維復(fù)合材料主要目的是為了減重，以往的應(yīng)用案例都能充分證明這一點(diǎn)。例如，漢莎公司的全碳舒適線（CL）6510全平商務(wù)艙座位一次性為其整個(gè)機(jī)體減重25%。我們無(wú)錫智上新材料科技有限公司也先后接收過(guò)不少這類碳纖維座椅骨架的訂單，以我們生產(chǎn)的一款碳纖維復(fù)合材料座椅骨架為例，整個(gè)座椅骨架僅重2.25KG，相比于全金屬材質(zhì)的座椅骨架，重量減輕了約50%。

       但是，碳纖維復(fù)合材料在材料特性、應(yīng)用成本等方面明顯區(qū)別一般的金屬材料，我公司根據(jù)這類碳纖維座椅骨架的制造經(jīng)驗(yàn)，將相關(guān)應(yīng)用要點(diǎn)總結(jié)如下：

1.使用比例和方式：

       在碳纖維復(fù)合材料的設(shè)計(jì)和使用中，減重的目的和座椅功能之間需要保持一個(gè)平衡。飛行公司自身也有一個(gè)盈虧平衡點(diǎn)，在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，當(dāng)燃油價(jià)格更高時(shí)，由碳纖維復(fù)合材料帶來(lái)的減重效果就會(huì)有效抵消其應(yīng)用成本，從而使這種應(yīng)用產(chǎn)生更大的價(jià)值。

       從制件的成本、環(huán)保性及力學(xué)性能綜合考慮，可以在不同零部件間采用碳纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料及鋁合金等多種材料混合應(yīng)用的方式。連續(xù)碳纖維復(fù)合材料與鋁合金混合材料體系既能充分發(fā)揮碳纖維的高強(qiáng)度，又能體現(xiàn)出鋁合金高韌性的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)與純碳纖維復(fù)合材料座椅骨架相比，在成本上有明顯優(yōu)勢(shì)。

2.選用合適的連接和固定方式：

       由于碳纖維復(fù)合材料呈各向異性，層間強(qiáng)度較低，延展性小，使得復(fù)合材料連接部位的設(shè)計(jì)與分析比金屬材料復(fù)雜得多，因此必須對(duì)復(fù)合材料座椅骨架的連接和固定方式進(jìn)行合理的選擇。

       機(jī)械連接和膠接都是碳纖維復(fù)合材料常見(jiàn)的連接和固定方式，在座椅骨架中應(yīng)根據(jù)骨架的不同部位和承載情況進(jìn)行結(jié)合使用。對(duì)于厚度、長(zhǎng)度或者整體體積在整個(gè)座椅中占比較大的部件來(lái)說(shuō)，建議使用能傳遞集中載荷的機(jī)械連接方式，對(duì)于承載輕、體積小的部件則可以采用膠結(jié)的方式來(lái)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(jīng)過(guò)沖擊力和疲勞測(cè)試：

       靜態(tài)強(qiáng)度、剛度、動(dòng)態(tài)沖擊和疲勞強(qiáng)度這幾個(gè)方面是都是檢驗(yàn)和衡量座椅骨架安全性能的重要指標(biāo)，尤其是抗沖擊和耐疲勞性這兩方面。在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)面對(duì)很多突發(fā)情況，乘客的座椅在受到動(dòng)態(tài)沖擊后應(yīng)保持一定程度的穩(wěn)定狀態(tài)。因此在制作過(guò)程中，就需要通過(guò)強(qiáng)烈的沖擊力檢驗(yàn)座椅的抗擊能力是否足夠強(qiáng)大，防止出現(xiàn)座椅變形、斷裂等造成人員受傷。

      對(duì)座椅骨架進(jìn)行疲勞試驗(yàn)是考慮座椅骨架的使用壽命，碳纖維復(fù)材座椅骨架起碼要超過(guò)普通金屬座椅骨架6-8年的使用壽命，所以需要通過(guò)反復(fù)的周期應(yīng)力觀察骨架結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，以達(dá)到耐久性的目的。

4.復(fù)合材料必須具備阻燃功能：

       特殊的運(yùn)行環(huán)境對(duì)內(nèi)飾材料有著嚴(yán)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(fù)合材料不能使用常見(jiàn)的環(huán)氧樹(shù)脂基體，因?yàn)榄h(huán)氧樹(shù)脂基在耐高溫、耐燒蝕方面無(wú)法達(dá)到上述要求。硼酚醛樹(shù)脂、聚四氟乙烯等熱穩(wěn)定性更好的材料可用于碳纖維復(fù)合材料，用以提升復(fù)合材料在明火、高溫?zé)g等環(huán)境下的安全性能。碳纖維復(fù)合材料制品的最終性能表現(xiàn)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(guó)內(nèi)的碳纖維復(fù)合材料的研發(fā)在這一塊發(fā)展比較慢，僅有少數(shù)幾家廠商能達(dá)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(wèn)題也是關(guān)鍵的技術(shù)目標(biāo)之一。可以說(shuō)，減重對(duì)節(jié)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(fù)合材料的減重價(jià)值將成為一個(gè)值得探討的命題。

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