初到论坛 做贡献 发一个原创的弓弩片工艺介绍吧

killer1223

发现有不少弓友问道现代弓片材料的一些问题。百度出来的结果其实都很泛泛 我这个帖子从一些比较深入的层面来介绍下 水平认知有限欢迎指正。

大多数的文章主要针对材料是什么来谈。其实这里就存在很大的误区。因为其实现代弓片材料主要就是碳纤维和玻璃纤维。但是如果大家只关注材料那么就会觉得只要是碳纤维和玻璃纤维就一样。这就错了。这个帖子我主要说的是就算在这两个材料里还会出现什么变化。这样大家就能发现弓片技术真的是高科技。

首先要知道复合弓片基本结构就是两个面是玻璃纤维中心一层是碳纤维。这是一个基本分布，也有的低端弓是纯玻璃纤维材料。国外的弩也是这样 中低端弩是纯玻璃纤维的片。这里要说一下说低端并不是玻璃纤维的性能不好。其实很多时候玻璃纤维的性能是足够的。但是碳纤维的特点是在输出同样拉力的时候 自身比较轻。这样做同样拉力的片就会自重小 那么自身损耗的能量就小一些 效率就高一些。那么在弓的领域 因为拉力 拉距不是一个很自由的设计，因为地球人自己的这个属性就决定了 拉距拉力是有限的。这就决定了输入的总能量是有限的。当你要追求高箭速的时候，就只能通过增加能量利用效率来完成。所以弓大多数是用夹层弓片来增加效率。但是一些入门弓对箭速本来就没有太高的要求。那么玻璃纤维也能满足使用所以低端的弓也会有纯玻璃纤维的弓片。

killer1223

弩就不一样 因为弩的拉力范围比较大 所以效率不够可以拉力大点 拉距大点也能达到比较高的箭速。所以中低端弩很多都用玻璃纤维片。只要足够厚 足够宽一样能有足够的拉力。所以这里其实就能明确 碳纤维层的主要作用是 在有限的重量和厚度下提供拉力。 那么为什么不用纯碳纤维呢 ？因为纯碳纤维容易断裂比较脆 所以纯玻璃纤维可行 夹层可行 但是纯碳纤维不可行。以上就是这种主流分层的原因。

接下来分别说一下现代弓片的技术分级。
很多厂给自己的弓片命名那都是一些小改进。源于设计上的，而大的分类在于材料本身和工艺。
比如说同样是玻璃纤维 就分为S玻璃纤维和E玻璃纤维。S玻璃纤维的单位重量下的拉力要比E玻璃纤维大。但是也不能完全说S玻璃纤维更好。因为对于弓片来说外层在形变的时候是拉伸层 内侧是挤压层。大家弯曲一本书就能感受出来内侧外侧是不一样的。所以比如BOWTECH的弓片 他的外层就是S玻璃纤维 内侧是E玻璃纤维 这种分类就是应对不同的应力要求。

killer1223

接下来说下玻璃纤维还分为一体的棒料和纤维布叠层。我看到很多山寨弓片都是买淘宝上的玻璃纤维板做。其实还有一种方式是买玻璃纤维布一层层的叠好用烤箱烤制出来。这种方式自己叠层的质量要比那种做好的板材要好得多。但是玻璃纤维布分为预浸布和非预浸布。前者是买的布里就含有树脂 后者是不含树脂。后者在叠层的时候要自己刷树脂。理论上说除非你的树脂配方是只有自己有的 那么你去采用后者。不然用预浸布会更好 因为自己刷的每层的树脂含量很难均匀。树脂含量高单位厚度下的输出拉力就小 就比较棉 树脂含量低又比较脆。这个很难把握。然后不同配方的树脂和不同大小的弓片烤箱烘烤的温度也有讲究。它不是说多少温度下多长时间那么简单，而是一个变化过程就是多少温度下多久然后以什么速度升温多少再多久。所以这是个高科技。也就是说不同的树脂成分含量要搭配对应的升温烤制的曲线才能获得最佳效果。
综上所述 大家可以看出同样是玻璃纤维，买直接的板材 和每个环节都完美的制作中间会出现天差地别的差异。所以并不是说玻璃纤维都一样。

接下来说下叠层。首先碳纤维和玻璃纤维也一样 也存在碳纤维均匀与否与纤维走向是否一致的问题。和S玻璃纤维E玻璃纤维也一样 也存在模量高低的问题。弓片大多数是用高模量的碳纤维。制作工艺也有成型的碳纤维板材和炭布自己叠层。这些环节和玻璃纤维一样就不多说了。关键在于叠层的时候两种材料之间是否能有效沾合这个是很关键的 。拉力小的无所谓比如传统弓木片之间用专门的胶水就能沾合 但是在复合弓或者弩片这种拉力巨大的片上 传统弓的胶水基本失效 。还是用弯曲书本的例子说。大家会发现每页纸之间其实是有一个相对的滑动的。所以碳纤维和玻璃纤维层的结合层也有这个问题，又需要沾合牢固又需要能相对滑动。这是一个高科技。比如HOYT号称的5层弓片。其实就是在内外两个结合层用了泡沫陶瓷。BOWTECH号称的7层弓片也在这两个层上用了凯夫拉纤维。只是在印刷表面有2个涂层 所以号称7层。无论哪个厂 主题发力的都是2层玻璃纤维和一层碳纤维。其他层是为这3层服务的。结合处的缓冲层就是起到结合又能微量滑动缓冲的作用。其他说辞都是商业噱头。大家知道这个本质就可以了。只是HOYT用了泡沫陶瓷来做这个缓冲滑动层 BOWTECH用了凯夫拉来做。本质上性能还是由玻璃-碳-玻璃这个基础结构来完成。

最后说下成型工艺分类。
我们看到很多弓片是有不同厚度变化的。这是因为在设计的时候 弯曲到不同程度后，设计者希望变形量出现在不同位置而专门设计的。 比如说一些弓弩的片 我们发现是等厚的 这样在根部支撑点就会容易折断。这很容易想象 。比如一个木板等厚的你卡在一个缝隙里用力掰头部 那么多半是在根部折断。所以等厚的片多半出现在低端廉价品上。而且效率也不高 因为平均弯曲等于在回弹的时候自身形变部分的长度大自重比较重。

killer1223

除此之外玻璃纤维的好坏还要看纤维是否平均，就是每根玻璃纤维的直径是否相同，越一致越好。这个就和厂家的技术有关系了。还要看玻璃纤维的方向性是否一致。如果纤维不是绝对的平行大家可以想象一下这个力的差异自然就很大。拿竹子来说同样做弓的毛竹和东京竹  后者的弹性储能是前者的好多倍 不是差一点点。就是因为东京竹的纤维密集而且方向性一致。所以千万不要认为玻璃纤维就是一样的。国产一些廉价的玻璃纤维同样都是E玻璃纤维 指标都一样的。和国外专门的的高质量玻璃纤维性能差异巨大，主要就是在这些细节上。

killer1223

而专门设计的片往往是根部厚。头部厚而中间薄。 这样的设计根部就不容易折断。变形主要由中间完成后部基本不变形 那么回弹时候后部几乎无位移 自重也比较小。头部因为中间要穿轴所以不能薄。那么这个曲线怎么最合理 就要通过极其复杂的计算根据弓弩发力的角度和材料自身属性来计算了。

killer1223

那么一旦计算出来这个形状怎么制造还有区别。一些中低端的弓弩 它们已经不满足于用等厚的片来制造，但是又要节省成本 ，所以在计算出需要的厚度变化后 就用比较厚的板材用机加工切削的方式作出厚薄变化。这种方式的缺点是在切削位置的纤维是断掉的。时间久了就会在这个位置开裂。
而高级的做法是一体成型技术在压制的时候就压成所需要的厚薄变化 内部的纤维没有断裂。这类片都是在中高端弓弩上使用的。

killer1223

最后我们结合所讲的所有环节就会发现 虽然现代弓片弩片 基础发力都是通过碳纤维和玻璃纤维完成。但是从材料本身的区别  制作的方式 结合的方式 还有成型方式上 都有巨大的差距。这也是为什么国产弓弩在片上无法与进口弓弩媲美的原因所在。其实很多国产货为什么不好，就是因为制造者没有追求细节的心理。基础性能是基础结构决定的，但是高性能都是细节环节堆砌完成的。这也就是为什么国货一直是基础性能能达到 而高性能达不到的本质原因。

killer1223

以上说的是工艺具体的分类原理 具体到这些材料的实际指标性能 每个厂家是不一样的 比如说东丽的碳纤维和GC的玻璃纤维基本就是世界顶端的。同样标号下的其他品牌和他有较大的差距。这些如果有路子搞到的兄弟有兴趣的以后再详细交流

爱弩人家

高手啊，你是北美吗

386433402

不错哦

镭镭

我靠，楼主厉害，我一字不差地看完了。多谢科普。想知道楼主如何搞到这些知识的

killer1223

爱弩人家 发表于 2014-6-23 17:16
高手啊，你是北美吗

你好爱弩兄 是我。最近好吗？

killer1223

镭镭 发表于 2014-6-23 20:37
我靠，楼主厉害，我一字不差地看完了。多谢科普。想知道楼主如何搞到这些知识的 ...

可能看的多一些 国外类似技术的论坛里偶尔会提到这些。这些论坛里有各大厂家的设计师和玩家互动探讨类似问题。所以常年看慢慢的也就有一定了解。不过认知还是有限 不足的地方大家多交流

镭镭

killer1223 发表于 2014-6-23 21:21
可能看的多一些 国外类似技术的论坛里偶尔会提到这些。这些论坛里有各大厂家的设计师和玩家互动探讨类似 ...

楼主你经常混国外论坛么，感觉有点意思，我也准备翻墙学学。楼主你好像懂的比较多，还多望科普

因为爱要珍惜

killer1223 发表于 2014-6-23 21:21
可能看的多一些 国外类似技术的论坛里偶尔会提到这些。这些论坛里有各大厂家的设计师和玩家互动探讨类似 ...

看楼住的帖子，国外论坛里应该是手拉弓DIY玩家互动交流。。

1404208477

我没明白，你开头说弩做渐薄会纤维断掉，但是后面又说不做渐薄会在根部断掉，到底是做还是不做呢？

1404208477

不知道这样做对不对，片是淘宝的复合片44*6.8的，因为我弩头厚度35mm，所以左边前6cm做到35mm宽。然后末尾20cm的地方到头，从44mm渐窄到28mm，两百渐窄8mm，然后再在这里渐薄，6.8mm渐薄到4mm，不知道会出现什么情况吗？

killer1223

1404208477 发表于 2014-6-24 12:58
我没明白，你开头说弩做渐薄会纤维断掉，但是后面又说不做渐薄会在根部断掉，到底是做还是不做呢？ ...

我是说不做渐变可能会断  因为一样厚的片 你施加的力在两端，因为杠杆作用 所以肯定是支撑点最薄弱。当然如果整体非常厚的话也不会断 但是效率就低 因为自重太大 。端部并没有充分弯曲。所以渐变除了让整个材料平均弯曲 还能减少自重增加效率 但是这个渐变的幅度是要计算过的。

killer1223

做好做渐变窄 不要做渐变薄 我帖子里说了 最好的是渐变厚度（一体成型工艺） 但是如果你是用一个平板来做 那么你做薄的部分就会有断裂纤维。这种机加工减薄和一体成型的减薄是不同的 ，一体成型的渐薄是没有断纤维的。其实渐变窄你只要是机加工完成而不是一体成型完成 侧面也会出现断纤维。

killer1223

1404208477 发表于 2014-6-24 12:58
我没明白，你开头说弩做渐薄会纤维断掉，但是后面又说不做渐薄会在根部断掉，到底是做还是不做呢？ ...

哦我明白你的意思了
你没看清楚  
我说的是这样的意思  就是最科学的肯定会有厚度变化的 最科学。但是你怎么完成这个厚度变化是分为2个工艺。第一个是用等厚的平板来加工 但是如图那样的话纤维就会断掉一部分对吧。而一体成型工艺的纤维是连续的。

所以我的意思是 最好是需要渐变厚度。从力学上说 渐变厚度最科学。但是怎么做到有工艺区别。现代弩有的是靠切削有的是一体成型 。这两个工艺的档次是不一样的

schcri

小日本对高端东西是有保护措施的不对中国出售，以前就有政府背景的中资公司想搞东丽的纤维拿回来研究被告。
还有现在市面上的片基本都是拉挤成型的，加工过程中添加了脱模剂，影响树脂性能，所以好的片都是模压成型的