블랙 매직:탄소 섬유 자전거 프레임 제작 방법

이 내용은 연합군 사이클 워크에 의해 제공됩니다. 여기에서 스폰서 콘텐츠 정책에 대해 자세히 알아보십시오.

탄소 섬유 프레임을 제공하는 자전거 브랜드의 어떤 마케팅 자료를 선택하고 당신은 사용되는 재료 및 건설 방법에 대한 모호한 전문 용어로 범람 할 확신합니다. 더 깊이 살펴보면 많은 브랜드가 실제로 비슷한 것에 대해 이야기하고 있지만 최종 결과는 종종 매우 다양하다는 것을 알 수 있습니다.

미슐랭 스타 레스토랑의 요리사가 당신에게 말할 것처럼,원료는 최종 제품의 단일 측면 일뿐입니다. 다른 요리사에게 그 동일한 재료를주고 결과는 확실히 다른 하나가 될 것입니다. 더 나쁘지는 않을 수도 있지만 맛,질감 및 프레젠테이션은 모두 눈에 띄게 다릅니다. 탄소 섬유를 사용하여 프레임을 만드는 것은 다르지 않으며,이 비유에서 상세한 엔지니어링,올바른 재료 선택,레이 업 디자인 및 제조 일관성이 모두 결합되어 가장자와 전문가,심지어 전문가를 서로 분리합니다.

그렇다면 탄소 섬유는 프레임을 만드는 데 정확히 어떻게 사용됩니까? 다른 건설 방법은 무엇입니까? 왜 사이클링의 세계에서 용어 자체가 그렇게 오해의 소지가 있습니까? 그리고 원료가 동일하다면 왜 한 프레임이 다른 프레임보다 더 잘 수행됩니까? 이 모든 것을 탐구하기 위해,우리는 프레임 제조의 흑 마법에 대한 통찰력을 얻기 위해 연합군 사이클 워크(히아 벨로의 브랜드)와 호주 기반의 탄소 수리 전문가 뤼셔 테크닉의 라울 뤼셔에서 미국에 기반을 둔 탄소 제조 마법사의 도움을 받았습니다.

탄소 섬유는 무엇입니까?

프레임이 어떻게 되는지에 대해 깊이 있게 알기 전에,원료에 대한 설명부터 시작해야 한다. 탄소 섬유는 탄소 원자의 긴 문자열로 다양한 가열 단계를 통해 처리되는 폴리머로 여행을 시작합니다. 이 긴 끈,또는 필라멘트는,직경에 있는 대략 5-10 미크론에 각각,평균 사람의 모발 보다는 더 작은 10-20 시간 앉습니다.

탄소 섬유 필라멘트는 매우 미세한 머리카락과 같습니다.

이러한 개별 필라멘트는 얇은 리본 또는 토우를 형성하기 위해 함께 뭉쳐진다. 그리고 실이 끈이 되어 밧줄이 되는 것과 마찬가지로,탄소 필라멘트가 함께 작용하여 매우 가볍고 강한 것을 형성합니다.

견인 당 사용되는 필라멘트의 수는 사이클링 세계에서 일반적인 미터법이며 일반적으로 수천 개로 측정됩니다. 예를 들어,3,000 개의 필라멘트를 가진 탄소 토우는 일반적으로 3 천개;6,000 개의 필라멘트는 6 천개입니다.

개별 섬유의 실제 강도 및 강성도 다를 수 있으며 강성은 계수로 설명됩니다. 더 높은 계수는 점점 필라멘트 생산 과정을 세련하고,각 필라멘트를 더 그리고 더 아래로 벗기고,진보적으로 그것을 더 매끄럽고 그리고 더 얇다 만들어서 달성됩니다. 더 많은 자원 집약적 인 반면,이 얇은 필라멘트는 토우에 더 단단히 함께 앉고 토우의 강성을 전반적으로 증가시킵니다. 그러나 각 필라멘트가 더 얇기 때문에 더 높은 계수는 증가 된 취성과 관련이 있습니다.

계수는 마케팅 자료에서 종종 발생하는 용어이며,알아야 할 중요한 것은 적어도 자전거 산업 내에서 계수가 설명되는 방식에 표준화가 없다는 것입니다:한 브랜드의 주장 된”초고 계수”재료는 실제로 다른 브랜드의”저 계수”탄소보다 더 유연 할 수 있습니다. 더 중요한 것은 탄소의 이러한 다양한 강성이 가장 중요한 적용 방법이며,최고의 프레임은 항상 모듈의 혼합을 사용합니다.

탄소에서 합성물까지

탄소 섬유의 토우는 그 자체로 거의 유용하지 않습니다.이 단계에서 그들은 단지 건조하고 유연한 재료이기 때문입니다. 그것은 더 오해의 소지가 요소 중 하나가 공개되는 것이 여기. 사이클링에 사용되는 모든 탄소 섬유 재료는 일반적으로 두 부분으로 된 에폭시 수지와 함께 접착되어야합니다. 탄소 섬유에 수지를 첨가하면 재료를 합성물로 바꾸거나보다 구체적인 엔지니어링 용어를 사용하기 위해 탄소 섬유 강화 폴리머. 물자는 또한 보통 층을 이루기 때문에,합성물은 합판 제품으로 수시로,너무 불립니다.

탄소 섬유가 매우 강하고 가벼운 곳에서 수지는 비교적 무겁고 약합니다. 이러한 복합 재료의 목표는 탄소 섬유를 제자리에 고정하기 위해 가능한 한 적은 수지를 사용하는 것입니다. 필라멘트 사이의 작은 간격이 채우기 위해 적은 수지를 필요로하기 때문에 더 높은 탄소의 탄소가 실제로 빛납니다.

이네그라 튜브
이네그라는 탄소 섬유 구조용 보강재의 한 예로,보다 안전한 자전거를 생산할 수 있습니다.

일부 제조업체는 유리 또는 탄소 나노 튜브(미세한 필라멘트)가 주입 된 복합 에폭시와 같은 다른 섬유 유형 및 개질 수지를 사용하여 완성 된 구조의 성능 특성을 다양하게 변화시킵니다. 아군 사이클 작품은 프레임에 이네 그라로 알려진 보강재를 사용하는 반면,다른 라미네이트의 충격 저항을 높이기 위해 아라미드 등의 재료를 포함하는 것으로 알려져있다.

대부분의 프레임 제조업체는 비 점착성 용지 뒷면에 프리 프레그로 더 잘 알려진 경화되지 않은 수지가 미리 함침 된 탄소 섬유 시트로 프레임을 만들고 대형 롤로 배송합니다. 수지는 열로 활성화되므로 이러한 프리 프레 그 시트는 필요할 때까지 냉동실에 보관됩니다. 이 공정은 프레임 전체에 걸쳐 수지 적용 범위,레이 업에 대한 유한 제어 및 노동 시간 단축을 보장하는 데 도움이됩니다.

대부분의 경우에,그 목록에 있는 섬유는 1 개의 평행한 방향에서 달리는 섬유 전부와 더불어 모두 단향성,입니다. 이 배향은 한 방향에서 최대 강도 및 강성을 제공하지만 직교 방향에서 최소 강도 및 강성을 희생합니다. 또는 토우는 다양한 각도로,종종 교차 된 패턴으로 함께 짜여져 재료가 여러 방향으로 똑같이 강해질 수 있습니다.

단방향 탄소 섬유 프리프 레그
프리프 레그 탄소 섬유는 금형에 놓기 전에 더 작은 조각으로 절단해야하는 플랫 시트의 거대한 롤로 프레임 공장에 도착합니다.

“더 높은 특정 특성을 가지고 있으며 특정 섬유 각도를 쉽게 배치 할 수 있기 때문에 단방향 프리 프레그가 일반적입니다.”라고 루셔는 말합니다. “복잡한 지오메트리 위치와 하중이 덜 정의 된 곳에서 쉽게 배치 할 수 있습니다. 그것은 또한 섬유의 기계적인 맞물리기 때문에 얇은 층으로 갈라지기 거의 없기 때문에 더 나은 손상 포용력을 제공합니다. 길쌈한 직물은 삽입 밑바닥 부류 포탄,맨 위 관과 같은 구조를 통하여 위치에 자주 사용합니다,그리고 어디든지 구멍은 병 산,케이블 가이드,등을 위해 교련됩니다.”

프리프레그는 사이클링 산업에서 가장 일반적인 소재이지만,다른 건설 방법은 건식 섬유로 시작합니다.

예를 들어,필라멘트 권선은 명목상 원통형 모양의 고체 맨드릴 주위에 건조 탄소 섬유의 시트 또는 리본을 감습니다. 수지는 감싸는 과정 도중 적용되고,그 후에 전체 집합은 열과 압력의 밑에 치료됩니다.

또 다른 방법으로,시간은 양말을 만드는 방법과 같은 건조 탄소 토우에서 자체 탄소 튜브를 짜냅니다. 그 건조한 관은 형에서 그 때 장악되고,수지는 가공 시간 외침 수지 이동 조형을 사용하여 고압의 밑에 주사됩니다.

구조의 최종 형태를 형성하는 데 사용되는 방법에 관계없이 올바른 유형의 탄소 섬유(및 수지)가 올바른 위치와 올바른 방향으로 사용되어 최상의 최종 결과를 얻을 수 있도록 보장하는 것은 엔지니어의 몫입니다. 프레임 설계자는 강성 대 취성 및 무게 대 내구성과 같은 광범위한 매개 변수의 무게를 측정해야합니다. 충격 저항,그리고 물론 비용도 방정식을 고려해야합니다. 그러나 일반적으로 카본 프레임의 설계 가능성은 활짝 열려 있으며,올바르게 수행되면 카본 프레임의 기대 수명은 거의 무한 할 수 있습니다.

간단히 말해서 디자인 과정

프레임을 디자인하는 것은 빠른 위업이 아니므로 여기서 주제 정의를 수행하는 것은 불가능합니다. 프레임 제조 또는 모델에 관계 없이 프로세스는 광범위 한 하나 이며 다른 브랜드 사이 크게 다릅니다.

대부분의 탄소 섬유 프레임은 틀림없이 비슷한 기원을 가지고 있습니다.이 브랜드는 프레임의 목적과 수요가 있음을 정의합니다. 어쨌든 너가 광대한 자원을 투자하기 위하여 가면,너가 그것을 상업화할 수 있는다 것 을 너는 잘 확실할텐데.

다음 단계는 브랜드가 새로운 프레임이 달성해야 할 것을 정의하는 것을 볼 수 있습니다. 이 시점에서 탄소 섬유 자전거 프레임의 성숙을 감안할 때,일반적으로 변화를 주도하는 지속적인 개선이며 진정한 혁신이 거의 이루어지지 않습니다. 몇 년에 한 번씩 당신은 브랜드 오히려 이미 매우 세련된 제품의 도매 재 설계보다,반복 및 증분 개선과 기존 모델을 업데이트 볼 이유입니다. 이것은 탄소 섬유의 사용에 있는 연속적인 발달의 표시이기 때문에,과거 과오 또는 이전 디자인 제한에서 배우기의 그와같이 결과이다.

뤼셔는 탄소 섬유 프레임의 발전이 대부분 보다 일관된 공정 제어에 달려 있다고 설명한다.

“종종 마케팅 부서의 초점 인 섬유 등급의 발전이 있었지만 신뢰할 수있는 압축 및 성형은 원료 변화만으로 인한 이론적 이익보다 중요합니다.”라고 그는 말했습니다. “압축의 증가된 균등성은 감소된 하자,더 일관된 박층으로 이루어지는 재산 및 그러므로 증가한 구조상 성과로 이끌어 냈습니다. 보다 일관된 라미네이트를 생산할 수 있으므로 구조 모델은 프레임 레이 업을 최적화하여 이전에 필요한만큼 큰 안전 계수를 필요로하지 않는 더 가볍고 강하며 피로에 강한 프레임을 생산할 수 있습니다.”

컴퓨터 분석
유한 요소 분석을 통해 단일 물리적 프로토타입이 도로에 도달하기 전에 수백 개의 설계를 가상으로 테스트할 수 있습니다. 연합군의 경우 이러한 과정은 일반적으로 1 년이 걸립니다.

얼라이언스 사이클웍스의 제품 및 엔지니어링 담당 샘 픽먼에 따르면,디지털 개발은 초기 개념이 완성된 후 엄청난 역할을 한다.”여기서 우리는 3 차원 분석,필요한 경우 레버리지,그리고 가장 중요한 것은 우리가 어떻게 만들 것인가를 포함하여 중요한 방식으로 디자인에 뛰어든다. 우리는 프레임을 분할할지,어디에 사용할지,어떤 재료를 사용할지,어떻게 미리 형성할지,툴링이 어떻게 보이길 원하는지 등을 결정합니다.”

탈 수 있는 프로토타입은 비용이 많이 들고,일반적으로 그 과정에서 훨씬 늦게 나온다. 픽맨에 따르면,연합군 먼저 구성 요소 비품,일반 미학 및 제조 계획을 테스트하기 위해 자전거의 3 차원 인쇄 샘플을 사용합니다.

“일단 우리가 이것을 지우면,장식새김 디자인 및 제조는 시작되고 가닥 설명서는 창조됩니다. 도구가 완료되면,우리는 부품 개발을 시작합니다. 이것은 우리가 육체적으로 부분을 만들고 끊는 때 이다. 모든 디지털 개발 후,우리는 꽤 확신하지만,몇 가지 수정은 우리가 필요로하는 성능을 얻기 위해 일반적으로 필요하다. 우리는 테스트를 통과하면,우리는 자전거를 타고 피드백을 수집 시작. 동시에,우리는 새로운 프로세스에 대한 직원 교육을 시작합니다. 우리는 모든 것을 취소 한 경우,우리는 꼬임을 해결하기 위해 파일럿 실행을 시작.”

제조 공정

탄소 섬유와 수지의 원료를 자전거 프레임으로 바꾸는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 틀에 얽매이지 않는 기술을 가진 몇 틈새 선수가 있지만,업계의 대부분은 모노코크 방법을 채택했다.

모노코크 제조

현대 탄소 섬유 자전거 프레임을 설명하는 데 일반적으로 사용되는 용어 인 모노코크 디자인은 단일 스킨을 통해 하중과 힘을 효과적으로 처리한다는 것을 의미합니다. 실제로 진정한 모노코크 도로 자전거 프레임은 극히 드물며 사이클링에서 볼 수있는 대부분은 모노코크 프론트 트라이앵글 만 특징으로하며 시트 스테이와 체인 스테이는 별도로 생산되고 나중에 함께 결합됩니다. 일단 완전한 프레임에 내장 된 이들은 더 정확하게 세미 모노코크 또는 모듈 형 모노코크 구조라고합니다. 이 연합군 사이클에 의해 사용되는 기술은 작동하고,멀리 떨어져 자전거 산업에서 가장 일반적이다.

업계의 용어가 올바른지 여부에 관계없이 일반적으로 첫 번째 단계는 금형 내에서 특정 방향으로 배치되는 개별 조각으로 절단 된 프리 프레그 카본의 큰 시트를 참조하십시오. 연합군 사이클 작품의 경우,탄소의 특정 선택,레이 업,및 방향 모든 플라이 매뉴얼에 함께 이동,그렇지 않으면 레이 업 일정으로 알려진. 이것은 구체적으로 어떤 프리 프레그 카본 조각이 금형 내에서 어디로 가는지 정확히 설명합니다. 모든 조각이 번호가 지그 소 퍼즐로 생각하십시오.

컷 프리그
픽맨에 따르면,연합군 알파 로드 프레임은 단방향 프리프레 그 시트로 수명을 시작합니다.0, 18, 22, 30, 45, 그리고 90 도. 이 각은 섬유의 오리엔테이션에 참고에 있고,그래서 예를 들면,0 도는 관에 따라서 달리는 섬유를 볼 것입니다.

탄소 섬유 프레임은 종종 저렴하고 제조하기 쉬운 것으로 인식되지만 현실은 이러한 레이어링 공정이 매우 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 든다는 것입니다. 아군 사이클 웍스에 따르면 알파 로드 프레임셋은 프레임에 326 개의 개별 프리프레그 카본 피스를,포크에 170 개를 사용하며,이 모든 피스는 엔지니어의 플라이 매뉴얼에 따라 특정 시퀀스와 여러 레이어로 손으로 조심스럽게 배치됩니다.

예비적 형성품 헤드튜브
복잡한 모양을 달성하는 것을 돕기 위하여는 맨 위 관과 같은 연합하는 구조를 형성하기 위하여 주요 형으로 성분을 이동하기 전에 분리되는,더 작은 형에서 생성하는 예비적 형성품 성분을,이용합니다.
또 다른 사전 양식 구성 요소 예제.
프리 프레 그 조각은 레이 업을 기다리고 있습니다.
프리 프레그는 대형 롤에 저장 한 다음 롤아웃하여 절단합니다.
때로는 가장 작은 부품을 만드는 데 가장 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 여기 사진은 포크 드롭 아웃입니다.
레이 업 일정은 항상 쉽게 이동할 수 있습니다.

“수지 점도가 떨어질 때 플라이가 어떻게 펼쳐지는지에 대한 또 다른 에이즈에 누워있는 방법”이라고 피크먼은 설명했다. “쉽게 그들이 밀어 도구를 채울 수 있습니다,당신이 얻을 더 나은 통합. 사전 양식 크기는 플라이가 최종 모양에 도달하기 위해 먼 길을 이동할 필요가 없다는 것을 보장합니다. 더 그들이 이동해야,당신이 얻을 더 많은 문제,통합 문제를 포함.”

모델 및 크기에 맞게 제작 된 금형은 프레임의 외부 표면과 모양을 나타냅니다. 이 형은 반복한 사용을 위해 그리고 분산 없이 건축되는 강철 또는 알루미늄의 전형적으로 기계로 가공됩니다.

그러나,외부 표면은 이야기의 일부일 뿐이며,탄소는 또한 정확한 압축을 보장하고 공극(약점)이 생성되지 않도록 내부에서 압축되어야합니다. 여기에는 다양한 기술이 사용됩니다. 때때로 구조에서 다만 남겨두는,팽창식 방광은 아마 일반적이다. 다른 예는 녹아 버릴 수있는 폼 또는 왁스 맨드 렐을 포함한다;유연한 실리콘 맨드 렐;때로는 더 단단한 맨드 렐,그들은 플라스틱이든 금속이든.

연합군의 과정은 프리미엄 및 대규모 프레임 옵션 중에서 상당히 일반적입니다. 구조는 형 조가비 같이 2 조각의 1 개의 측에 팽창식 방광 그리고 반 단단한 사전 양식의 네트워크의 주위에 위로 층을 이루고,형의 상대방은 일단 위치 위로가 완전하면 정상에 장악됩니다.

여기에서,금형은 탈 벌크 상으로 이동되기 전에 진공 백으로 완전히 밀봉된다. “드 벌킹은 레이 업 및 부품에 진공과 약간의 열을 적용하고 경화 전에 가능한 한 많은 공기를 끌어 치료 사이의 과정이다”픽맨은 설명했다.

성형 공정의 후기 단계
성형은 여러 단계와 전문 기계로 이루어집니다.

연합군의 경우,몰드는 진공 백으로부터 제거되고 가열 프레스에 넣어진다. 다시 말하지만,내부의 프레임은 수지의 흐름을 허용하도록 가열되고,내부 방광은 가압되어 올바른 재료 압축이 달성된다는 최종 확신을 제공합니다. 이 경화 공정은 금형의 가장 바깥 쪽 부분으로 플라이를 밀어 넣는 것을 목표로 내부 압력을 점진적으로 증가시킵니다. 이 제품과 탈 벌크 제품은 모두 과도한 수지를 제거하는 동안 재료의 공기 공극,섬유 주름 또는 기타 잠재적 스트레스 라이저를 제거하는 데 도움이됩니다.

미완성 프레임
베어 프레임은 다음 단계를 기다리고 있습니다.
체인스테이는 본딩 준비가 거의 완료되었습니다.
리어 엔드 본딩 중에 프레임 정렬에 사용되는 지그의 예.

치료 후에,구조는 그것의 형에서 추출되고,내부 공기 방광 및 예비 양식은 제거됩니다. 드롭 아웃,시트 스테이 및 체인 스테이는 전면 삼각형과 결합됩니다. 그 유대는 탄소 섬유의 추가 지구에 여분 구조상 지원 및 이음새가 없는 지상 끝을 둘 다 제공하기 위하여 오버랩되고,그 집합 전부는 지그에서 완벽한 줄맞춤을 지키기 위하여 실행됩니다.

이제 프레임처럼 보이는 다음 단계는 샌딩 및 페인트 준비입니다. 정밀한 선발의 벅찬 과정은 과잉 수지를 지키지 않습니다 또는 형에서 표는 눈에 보입니다. 특히,제조 업체는 종종 프레임 어셈블리에서 가장 치료를 필요로 접합 관절에 매우 세심한주의를 지불 할 것이다.

이와 같은 지점에서 물병케이지,앞 변속기 마운트 및 케이블 관리 시스템용 드릴링이 이루어집니다. 리베트(실을 꿴 리베트),리베트 및 영구히 품목을 부착하기 위하여 전형적으로 이용된 에폭시의 혼합물로,이들은 위치 위로 단계 도중 준비에서 이미 강화된 지역에 주의깊게 추가됩니다.

최종 탄소 랩
연합군의 경우,조인트는 매우 얕은(0.5 밀리미터)홈을 특징으로합니다. 이 불경기는 뿐만 아니라 구조상 안전의 더 수준을 추가하는 전 프레그 오버랩을 위한 공간을,그러나 또한 도로의 아래 페인트 균열을 피하는 예방 측정 남겨둔다. 이 단계에서 프레임은 페인트 할 준비가되었습니다.
페인트는 더 많은 시간이 걸리는 단계 및 연합군 사내 유지 뭔가 중 하나입니다.
연합군의 사용자 정의 페인트 옵션은 거의 무한합니다.
탄소 프레임에 광택 금속 마무리? 예,가능합니다.

모두,단일 연합 알파 프레임의 생성,이는 전적으로 미국에서 자체 생산,약 걸릴 것으로 알려져 있습니다 24 노동 시간.

“실제 시간에는 자전거가 건물을 통과하는 데 약 10 일이 걸립니다.”

바로 완료되면,모노코크 디자인은 믿을 수 없을만큼 강력하고 가벼운 제품을 생산,재료의 최소 중복 모든. 그것은 모노코크 제조 중량 비율이 가장 높은 강성과 프레임을 구축하기위한 최고 선택 것을,이러한 이유로,플러스 탄소 섬유의 기계적 특성이 너무 신중하게 제어 할 수있는 방법입니다. 세계에서 사용되는 자전거를 보면,예를 들어,아랍 에미리트 팀 에미레이트 항공의 콜나고을 제외한 모든 모듈 형 모노코크 제조 기술을 사용합니다.

모노코크 제조는 주로 접근성과 비용과 관련된 몇 가지 단점이 없는 것은 아니다.

육체 노동의 많음은 그런 구조의 창조로 간다.

첫째,위에서 설명한 바와 같이,이 방법은 매우 노동 집약적이다. 같은 연합군의 심지어 잘 직원 효율적인 공장은 프레임을 생산하는 데 상대적으로 오랜 시간이 걸립니다. 이것은 세계의 탄소 섬유 자전거의 대다수가 아시아에서 만들어지는 주요 이유 중 하나입니다-노동이 제조 비용의 대부분을 포함 할 때,가능한 한 노동 비용을 최소화하는 것이 합리적입니다.

둘째,각 프레임 디자인에 대해 특정 금형을 생성해야하며,그 안에 각 프레임 크기도 자체 금형이 필요합니다. 몇몇 제조자가 각 크기를 위한 12 크기,또는 다수 기하학을 제안하는 방법을 고려하면,이 과정에 있는 고유한 경비를 보는 것은 쉽습니다. 픽먼에 따르면,특정 툴링을 포함하여 전체 크기 범위의 새로운 프레임 및 포크 디자인에 대한 연합군의 몰딩 투자 비용은 약 160,000 달러입니다.

이를 극복하기 위해 많은 제조업체들이 오랜 기간 동안 비용을 회수하기 위해 카본 프레임 설계를 위해 2 년 또는 3 년 수명 주기를 수행합니다. 그것은 당신이 거대한 또는 전문 매년 새로운 프레임 모델로 나오는 좋아하는 표시되지 않는 이유 주요 이유 중 하나입니다.

이러한 툴링 비용으로 소규모 브랜드와 제조업체는 투자를 뒷받침 할 생산 수량이 없을 때 자원을 정당화하는 데 어려움을 겪습니다. 많은 경우에,이 작은 또는 할인 브랜드에 의해 사용되는 오픈 소스 또는 일반 금형에 이르게 것입니다.

튜브 투 튜브

맞춤형 형상,맞춤 및 레이 업을 전문으로하는 부티크 제조업체는 시장성있는 가격으로 모노코크 디자인을 생산하기가 매우 어렵 기 때문에 종종 튜브 투 튜브라는 다른 프레임 제조 방법으로 전환합니다. 개념상 용접 강철,티타늄 및 알루미늄 프레임이 어떻게 만들어 지는지와 다르지 않습니다.

이 공정에서 각 카본 프레임 튜브는 별도로 생산되며 때로는 카본 튜브 제조업체에서 직접 공급됩니다. 이 방법은 빌더가 프레임의 형상,강성 및 주행 품질을 제어 할 수 있도록 진입 장벽을 낮 춥니 다. 튜브 선택은 프레임 빌더가 추구하는 성능 특성을 결정하고 맞춤형 튜브 길이는 형상을 결정합니다.

츠바사에서 완성 된 튜브 투 튜브 예.

튜브를 선택하고 길이로 자르면 서로 완벽하게 맞도록 주교로 연결됩니다. 관이 구조를 창조하기 위하여 함께 결합되는 때 다음 지그는 이용된다. 빌더는 종종 튜브를 함께 에폭시 처리 한 다음 사전 절단 된 사전 시트를 사용하여 튜브를 함께 감싸고 조인트를 강화합니다.

좀 더 진보 된 방법은 다음 진공 가방 또는 압축에 도움이 강성 또는 유연한 금형에 넣어 프레임을 볼 수 있습니다,다른 사람은 수지가 경화되면 최종 준비로 바로 이동합니다 동안.

이 방법은 특정 각도 및 튜브 길이에 대한 광범위한 제어를 허용하기 때문에 사용자 정의 형상 프레임에 널리 사용됩니다. 그러나 장기적인 안전을 보장하기 위해 숙련 된 접근 방식이 필요한 프로세스입니다. 게다가,모노코크 기술에 가능한 무슨이 이 방법에 있는 과다한 물자 오버랩이 더 있을 것입니다.

러그 카본

튜브 대 튜브 방법과 마찬가지로 러그 카본 프레임은 단일 튜브가 한 조각 씩 결합되어 프레임을 만듭니다. 그러나 튜브-투-튜브 조인트가 개별적으로 포장되는 경우,러그 카본 프레임은 연귀 튜브가 미리 형성된 러그에 결합 플러그 앤 플레이 과정을 더 사용-다시,그들의 금속 유사체 등을들 수있다.

현대 카본 프레임의 러그는 종종 콜나고씨 60 과 같이 탄소이지만 항상 그런 것은 아닙니다. 튜브-투-튜브와 마찬가지로 러그 구조는 프레임 형상,프레임 강성 및 라이드 품질 측면에서 관대 한 유연성을 제공하며 러그를 사용할 수있는 가능성에 의해서만 제한됩니다.

카본바이크는 여전히 스포츠 최고 수준에 있는 유일한 러그드 카본 바이크입니다.

최근 가장 첨단 기술 사례 중 하나는 보스티온,밖으로 멜버른,호주,각 주문에 대 한 완벽 한 사용자 지정 컨트롤에 대 한 3 차원 인쇄 티타늄 러그를 사용 하는. 트렉은 2300 로드 프레임으로 기술의 대량 생산을 개척했습니다.

튜브 대 튜브 구조와 마찬가지로 러그 프레임은 본질적으로 모노코크 프레임보다 더 많은 재료 오버랩을 특징으로하므로 강성 대 중량 비율이 낮아집니다.

품질 관리 및 테스트

명확하지 않은 것은 완성 된 프레임이 실제로 디자인 의도를 충족하는지 확인하기 위해 일부 제조업체가 취하는 단계이며,즉 안전하게 탈 수 있습니다.

이 분야에는 다음과 같은 일부 산업 표준이 존재하지만,연합주기가 작동하는 것–그리고 대부분의 다른 주요 브랜드–가 가장 일반적인 관행으로 간주 될 수 있습니다. 빈번한 육안 검사 외에도 각 부품에 적절한 양의 수지가 주입되었는지 확인하는 방법으로 개별 부품 및 하위 어셈블리의 무게를 개별적으로 측정합니다. 연합군의 작은 생산량에 부분적으로 감사,원료뿐만 아니라 추적.

독일 프레임 공급업체 캐니언도 엑스레이 기계로 포크와 프레임을 검사할 수 있습니다.

프레임의 품질 관리
“모든 성형 부품은 본딩으로 이동하기 전에 철저한 육안 검사를받습니다.”라고 픽맨은 말합니다. “본딩 후 프레임 정렬을 100%확인합니다. 프레임은 다음 페인트 공정에 가기 전에 표면 품질에 대 한 확인 하 고 마지막으로 자전거 조립에 전달 하기 전에 마무리 결함에 대 한 페인트 후 검사. 우리는 또한 프레임과 포크에서 강성 테스트의 10%무작위 샘플링을 수행합니다.”

완성 된 프레임

모두 탄소 프레임을 만드는 것은 시간이 많이 걸리는 과정이며,놀라 울 정도로 손에 남아 있습니다. 그 사용에 너무 많은 다양성을 가진 재료의 경우,악마는 세부 사항에 의심의 여지가 없다-그것은 동등하게 빛,강한,준수,안전 무언가를 만들기에 관해서 특히.

멀리서 보면 지난 몇 년 동안 탄소 자전거를 만드는 데 많은 변화가 없었습니다. 그러나,깊이 보면,당신은 재료 응용 프로그램의 미세한 이해를 볼 수 있습니다 및 향상된 품질 관리는 지난 몇 년 동안 사용할 수 있었던 것보다 우수한 제품을 주도하고있다. 프레임이 어떤 미적 모양을 취하든 탄소 섬유의 진정한 성능은 표면 아래에 있다고 말하는 것이 안전합니다.

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