Black magic: How carbon Fibre bicycle frame are made

ta zawartość została dostarczona przez Allied Cycle Works. Dowiedz się więcej o naszych zasadach dotyczących sponsorowanych treści tutaj.

Wybierz dowolny materiał marketingowy z dowolnej liczby marek rowerów oferujących ramę z włókna węglowego, a na pewno zostaniesz zalany niejasnym żargonem dotyczącym stosowanych materiałów i metod budowy. Przyjrzyj się głębiej, a przekonasz się, że tak wiele marek mówi o podobnych rzeczach, a jednak efekt końcowy jest często tak zróżnicowany.

tak jak mówi szef kuchni w restauracji z gwiazdką Michelin, surowce są tylko jednym aspektem produktu końcowego. Daj te identyczne składniki innemu szefowi kuchni, a wynik z pewnością będzie inny. Może nie jest gorzej, ale smaki, tekstury i prezentacja będą się znacznie różnić. Wykorzystanie włókna węglowego do wykonania ramy nie różni się niczym, a w tej analogii szczegółowa Inżynieria, prawidłowy dobór materiału, projekt układu i spójność produkcji łączą się, aby oddzielić podszywających się od ekspertów, a nawet ekspertów od siebie.

więc jak dokładnie wykorzystuje się włókno węglowe do wykonania ramy? Jakie są różne metody budowy? Dlaczego sam termin jest tak mylący w świecie kolarstwa? A jeśli surowce są takie same, dlaczego jedna rama działa lepiej niż druga? Aby zgłębić to wszystko i nie tylko, pomogli nam amerykańscy Czarodzieje z Allied Cycle Works (Marka hia Velo) i australijski specjalista od napraw węglowych Raoul Luescher z Luescher Teknik, aby uzyskać ich wgląd w czarną magię produkcji ram.

co to jest włókno węglowe?

zanim dogłębnie poznamy, jak powstaje rama, powinniśmy zacząć od wyjaśnienia surowca. Włókno węglowe rozpoczyna swoją podróż jako polimer, który jest przetwarzany przez różne etapy ogrzewania w długie ciągi atomów węgla. Te długie sznurki, lub włókna, siedzieć około 5-10 mikronów średnicy każdy, 10-20 razy mniejszy niż przeciętnego ludzkiego włosa.

włókna węglowe są jak bardzo cienkie włosy.

te pojedyncze włókna są następnie wiązane razem, tworząc cienką wstążkę lub ciąg. I podobnie jak nić staje się sznurkiem, który następnie staje się liną, włókna węglowe współpracują ze sobą, tworząc coś niezwykle lekkiego i mocnego.

liczba włókien używanych na holowanie jest powszechną metryką w świecie kolarstwa i jest zwykle mierzona w tysiącach. Na przykład holownik węglowy z 3000 włóknami zwykle ma oznaczenie 3K; 6000 włókien to 6K i tak dalej.

rzeczywista wytrzymałość i sztywność poszczególnych włókien również mogą się różnić, przy czym sztywność jest opisana jako moduł. Wyższy moduł osiąga się poprzez coraz większą rafinację procesu produkcji filamentu, usuwanie każdego filamentu dalej i dalej w dół i stopniowo czyniąc go gładszym i cieńszym. Podczas gdy bardziej zasobochłonne, te cieńsze włókna również siedzieć szczelniej razem w holu i zwiększyć sztywność holu ogólnie. Jednak wyższy moduł jest związany ze zwiększoną kruchością, ponieważ każdy filament jest cieńszy.

moduł jest terminem często rzucanym w materiałach marketingowych, a kluczową rzeczą jest to, że nie ma standaryzacji w sposobie opisywania modułu, przynajmniej w branży rowerowej: materiał „ultra high modulus” jednej marki może być bardziej elastyczny niż węgiel „low modulus” innej marki. Co ważniejsze, najważniejsze jest to, w jaki sposób stosowane są różne sztywności karbonu, a najlepsze ramy zawsze wykorzystują mieszankę modułów.

od węgla do kompozytu

włókna węglowe same w sobie nie są użyteczne, ponieważ na tym etapie są tylko suchymi, giętkimi kawałkami materiału. To tutaj ujawnia się jeden z bardziej mylących elementów. Cały materiał z włókna węglowego stosowany w rowerze musi być w pewnym sensie związany, zwykle z dwuskładnikową żywicą epoksydową. Dodanie żywicy do włókna węglowego zamienia materiał w kompozyt lub, aby użyć bardziej szczegółowego terminu inżynieryjnego, polimer wzmocniony włóknem węglowym (CFRP). Ponieważ materiał jest zwykle warstwowy, kompozyt jest często określany jako laminat.

tam, gdzie włókno węglowe jest wyjątkowo mocne i lekkie, żywica jest stosunkowo ciężka i słaba. Celem takiego kompozytu jest użycie jak najmniej żywicy, aby utrzymać włókno węglowe na miejscu. To tutaj wyższy moduł węgla naprawdę świeci, ponieważ mniejsze szczeliny między włóknami wymagają mniej żywicy do wypełnienia.

Innegra tube
Innegra jest jednym z przykładów materiału wzmacniającego do konstrukcji z włókna węglowego, umożliwiającego produkcję bezpieczniejszych rowerów.

niektórzy producenci zmienią właściwości użytkowe gotowej struktury poprzez zastosowanie innych rodzajów włókien i modyfikowanych żywic, takich jak kompozytowe epoksydy nasycone nanorurkami szklanymi lub węglowymi (mikroskopijne włókna). Allied Cycle Works wykorzystuje materiał wzmacniający znany jako Innegra w swoich ramach, podczas gdy inne znane są z materiałów takich jak aramid, aby zwiększyć odporność na uderzenia laminatu.

większość producentów RAM buduje ramy z arkuszy włókna węglowego, które jest wstępnie impregnowane nieutwardzoną żywicą-lepiej znaną jako pre-preg-nakładaną na nieprzywierający papierowy podkład i wysyłaną na dużych rolkach. Żywica aktywuje się pod wpływem ciepła, więc te arkusze pre-preg są przechowywane w zamrażarce, dopóki nie będą potrzebne. Proces ten pomaga zapewnić równomierne pokrycie żywicy w całej ramie, większą skończoną kontrolę nad układaniem i skrócony czas pracy.

w większości przypadków włókna w tych rolkach są jednokierunkowe, z wszystkimi włóknami biegnącymi w jednym równoległym kierunku. Taka orientacja zapewnia maksymalną wytrzymałość i sztywność w jednym kierunku, ale kosztem minimalnej wytrzymałości i sztywności w kierunku prostopadłym. Alternatywnie, holowniki mogą być splecione pod różnymi kątami, często w krzyżujący się wzór, dzięki czemu materiał może być równie mocny w wielu kierunkach.

jednokierunkowe włókno węglowe prepreg
Włókno węglowe pre-preg dociera do fabryk RAM w ogromnych rolkach płaskiego arkusza, który należy pociąć na mniejsze kawałki, zanim będzie można go ułożyć w formie.

„jednokierunkowy (UD) pre-preg jest powszechny, ponieważ ma wyższe specyficzne właściwości i łatwiej jest układać określony kąt włókna”, mówi Luescher. „jest łatwiejszy do układania w miejscach o złożonej geometrii i gdzie obciążenia są mniej zdefiniowane. Zapewnia również lepszą tolerancję na uszkodzenia, ponieważ jest mniej podatne na rozwarstwienie z powodu mechanicznego blokowania włókien. Tkaniny są często używane w miejscach w całej ramie, takich jak wkładki, muszle suportu, rury czołowe i wszędzie tam, gdzie wiercone są otwory na Uchwyty do butelek, prowadnice kabli itp.”

chociaż prepreg jest zdecydowanie najczęstszym materiałem w przemyśle rowerowym, inne metody budowy zaczynają się od suchych włókien.

nawijanie włókien, na przykład, owija arkusze lub wstążki z suchego włókna węglowego wokół stałego trzpienia, który jest nominalnie Cylindryczny. Żywica jest nakładana podczas procesu owijania, a następnie cały zespół jest utwardzany pod wpływem ciepła i ciśnienia.

w jeszcze innej metodzie, czas tka własne rury węglowe w domu z suchego węglowego holowania-coś w rodzaju jak skarpety są wykonane. Ta sucha rura jest następnie zabezpieczona w formie, a żywica jest wtryskiwana pod wysokim ciśnieniem przy użyciu czasu procesu zwanego formowaniem przenoszącym żywicę.

niezależnie od metody zastosowanej do utworzenia ostatecznego kształtu konstrukcji, to inżynier musi upewnić się, że odpowiednie rodzaje włókien węglowych (i żywic) są używane we właściwych miejscach i we właściwych kierunkach, aby uzyskać najlepszy efekt końcowy. Projektanci ramy muszą zważyć szeroki zakres parametrów, takich jak sztywność i kruchość oraz waga i trwałość. Odporność na uderzenia i oczywiście koszty muszą również uwzględniać to równanie. Ogólnie rzecz biorąc, możliwości projektowe ramy Z Włókna Węglowego są szeroko otwarte, a gdy zostaną wykonane prawidłowo, średnia długość życia ramy Z Włókna węglowego może być prawie nieskończona.

proces projektowania w skrócie

zaprojektowanie ramy nie jest szybkim wyczynem, więc nie da się zrobić tutaj sprawiedliwości tematu. Niezależnie od marki ramy lub modelu, Proces jest obszerny i różni się znacznie w zależności od różnych marek.

Większość RAM z włókna węglowego ma prawdopodobnie podobną genezę-Marka określa przeznaczenie ramy i zapotrzebowanie na nią. W końcu, jeśli masz zamiar zainwestować rozległe zasoby, lepiej upewnij się, że możesz je skomercjalizować.

w kolejnym kroku marki zdefiniują, co nowa rama musi osiągnąć. Biorąc pod uwagę dojrzałość ram rowerowych z włókna węglowego w tym momencie, ciągłe doskonalenie napędza zmiany i rzadko jest osiągane prawdziwe innowacje. Dlatego co kilka lat pojawia się Aktualizacja marki istniejącego modelu z iteracyjnymi i stopniowymi ulepszeniami, zamiast hurtowych przeprojektowań produktów, które są już dość dopracowane. Jest to zarówno efekt uczenia się na błędach z przeszłości lub wcześniejszych ograniczeniach projektowych, jak i oznaka ciągłego rozwoju w stosowaniu włókna węglowego.

Luescher wyjaśnia, że postęp w ramach Z Włókna Węglowego polega głównie na bardziej spójnej kontroli procesu.

„chociaż nastąpił postęp w gatunkach włókien, który często jest przedmiotem zainteresowania działów marketingu, niezawodne zagęszczanie i formowanie przewyższają teoretyczne korzyści wynikające z samej zmiany surowca”, powiedział. „Zwiększona jednorodność zagęszczania doprowadziła do zmniejszenia wad, bardziej spójnych właściwości laminatu, a tym samym do zwiększenia wydajności strukturalnej. Dzięki możliwości produkcji bardziej spójnych laminatów modele konstrukcyjne są w stanie lepiej zoptymalizować układ ramy, aby uzyskać lżejsze, mocniejsze i bardziej odporne na zmęczenie ramy, które nie wymagają tak dużego współczynnika bezpieczeństwa, jak wcześniej wymagany.”

analiza komputerowa
analiza elementów skończonych (FEA) pozwala na przetestowanie setek projektów praktycznie przed pojedynczym fizycznym prototypem. W przypadku Allied taki proces zwykle trwa cały rok.

według sama Pickmana, dyrektora ds. produktu i inżynierii w Allied Cycle Works, rozwój cyfrowy odgrywa ogromną rolę po sfinalizowaniu początkowej koncepcji.

” tutaj nurkujemy w projektowaniu w poważny sposób, w tym w analizie 3D MES, w razie potrzeby CFD, a co najważniejsze, jak zamierzamy to zrobić. Decydujemy, czy i gdzie rama zostanie podzielona, jakie materiały chcemy wykorzystać, jak ją wstępnie uformujemy, jak chcemy, aby wyglądało oprzyrządowanie itp.”

przejezdne prototypy są drogie i zazwyczaj pojawiają się znacznie później. Według Pickmana, Allied po raz pierwszy używa wydrukowanej w 3D próbki roweru do testowania dopasowania komponentów, ogólnej estetyki i planu produkcji.

„kiedy to wyczyścimy, rozpoczyna się projektowanie i produkcja oprzyrządowania i tworzone są instrukcje warstw. Po zakończeniu narzędzi rozpoczynamy tworzenie części. To jest wtedy, gdy fizycznie wykonujemy i łamiemy części. Po całym cyfrowym rozwoju, jesteśmy całkiem pewni, ale kilka zmian jest zwykle konieczne, aby uzyskać wydajność, której potrzebujemy. Po przejściu testów zaczynamy jeździć na rowerach i zbierać opinie. Jednocześnie rozpoczynamy szkolenie personelu w zakresie nowych procesów. Kiedy wszystko wyczyścimy, uruchomimy pilot, aby rozwiązać problemy.”

procesy produkcyjne

istnieje wiele sposobów na przekształcenie tych surowców z włókna węglowego i żywicy w ramę roweru. Chociaż istnieje kilka niszowych graczy z niekonwencjonalnymi technikami, zdecydowana większość branży przyjęła metodę monocoque.

Monocoque manufacturing

termin powszechnie używany do opisu nowoczesnych ram rowerowych z włókna węglowego, monocoque design skutecznie oznacza, że przedmiot obsługuje swoje obciążenia i siły przez pojedynczą skórę. W rzeczywistości prawdziwe ramy rowerów szosowych monocoque są niezwykle rzadkie, a większość tego, co widać w kolarstwie, ma tylko Trójkąt przedni monocoque, z tylnymi tylnymi siedzeniami i tylnymi tylnymi siedzeniami produkowanymi osobno, a następnie łączonymi ze sobą. Te, po wbudowaniu w kompletną ramę, są bardziej poprawnie określane jako semi-monocoque lub MODULAR monocoque, struktura. Jest to technika stosowana przez Allied Cycle Works i jest bardzo popularna w przemyśle rowerowym.

niezależnie od tego, czy terminologia branżowa jest poprawna, zwykle pierwsze kroki to duże arkusze węgla wstępnie preg pocięte na pojedyncze kawałki, z których każdy jest umieszczony w określonej orientacji w formie. W przypadku Allied Cycle Works, specyficzny wybór węgla, układ i orientacja idą razem w instrukcji warstwowej, inaczej znanej jako rozkład harmonogramu. To dokładnie określa, jakie kawałki węgla pre-preg trafiają do formy. Pomyśl o tym jak o układance, gdzie każdy element jest ponumerowany.

cięcie pregreg
według firmy Pickman rama Allied Alfa road rozpoczyna swoją żywotność jako jednokierunkowe arkusze prepreg, które są cięte CNC pod kątem 0, 18, 22, 30, 45, i 90 stopni. Te kąty odnoszą się do orientacji włókien, a więc na przykład, 0-stopniowy zobaczy włókna biegnące wzdłuż rur.

ramy Z Włókna Węglowego są często postrzegane jako tanie i łatwe w produkcji, ale w rzeczywistości proces nakładania warstw jest niezwykle czasochłonny i drogi. Według Allied Cycle Works, zestaw Alfa road wykorzystuje 326 sztuk pojedynczych elementów z włókna węglowego pre-preg w ramie i 170 w widelcu, z których wszystkie są starannie układane ręcznie, w określonej kolejności i w wielu warstwach, zgodnie z instrukcją inżyniera.

preform headtube
aby pomóc w osiągnięciu złożonych kształtów, takich jak rura czołowa, Allied wykorzystuje komponenty wstępnie formowane, które produkuje w oddzielnych, mniejszych formach, przed przeniesieniem komponentów do głównej formy w celu utworzenia ramy.
inny przykład składowej formy wstępnej.
pre-preg kawałki czekają układ.
Pre-preg jest przechowywany na dużych rolkach,a następnie rozwijany do cięcia CNC.
czasami najmniejsze części mogą być najbardziej czasochłonne. Na zdjęciu widelec.
harmonogram rozkładów jest zawsze w zasięgu ręki.

„sposób, w jaki warstwy nakładają się na inne, pomaga w ich rozwijaniu się, gdy lepkość żywicy spada” – wyjaśnił Pickman. „Im łatwiej można przesuwać i wypełniać Narzędzie, tym lepsza jest konsolidacja. Rozmiar Pre-form jest po prostu zapewnienie, że warstwy nie muszą poruszać się daleko, aby dostać się do ich ostatecznego kształtu. Im bardziej muszą się poruszać, tym więcej problemów, w tym problemów z konsolidacją.”

wykonana z myślą o modelu i rozmiarze, forma dyktuje zewnętrzną powierzchnię i kształt ramy. Formy te są zwykle obrabiane ze stali lub aluminium, zbudowane do wielokrotnego użytku i bez wariancji.

jednak zewnętrzna powierzchnia jest tylko częścią historii, a węgiel musi być również ściśnięty od wewnątrz, aby zapewnić prawidłowe zagęszczenie i nie tworzyć pustek (słabości). Tutaj stosuje się różne techniki. Nadmuchiwane pęcherze, które czasami są po prostu pozostawione w ramie, są prawdopodobnie najczęstsze. Inne przykłady obejmują Trzpienie piankowe lub woskowe, które można stopić; elastyczne Trzpienie silikonowe; a czasami nawet bardziej solidne Trzpienie, niezależnie od tego, czy są plastikowe, czy metalowe.

proces Allied ’ a jest dość powszechny wśród opcji premium i dużych ramek. Rama jest warstwowa wokół sieci nadmuchiwanych pęcherzy i półstałych form wstępnych po jednej stronie dwuczęściowej formy przypominającej muszlę, a druga strona formy jest mocowana na górze po zakończeniu układania.

stąd forma jest całkowicie uszczelniona za pomocą worka próżniowego, zanim zostanie przeniesiona do fazy usuwania luzu. „Usuwanie pęcznienia to proces między układaniem a utwardzaniem, w którym stosuje się próżnię i trochę ciepła do części i wyciąga się jak najwięcej powietrza przed utwardzeniem”, wyjaśnia Pickman.

późniejszy etap procesu formowania
formowanie odbywa się w wielu etapach i przy użyciu specjalistycznych maszyn.

w przypadku Allied forma jest następnie wyjmowana z worka próżniowego i umieszczana w rozgrzanej prasie. Ponownie, rama wewnątrz jest podgrzewana, aby umożliwić przepływ żywicy,podczas gdy wewnętrzne pęcherze są pod ciśnieniem, aby zapewnić ostateczne poprawne zagęszczenie materiału. Ten proces utwardzania zwiększa ciśnienie wewnętrzne stopniowo w celu popychania warstw do zewnętrznych części formy. Zarówno to, jak i odlew współpracują ze sobą, aby wyeliminować puste przestrzenie powietrzne, zagniecenia włókien lub inne potencjalne piony naprężeń w materiale-a wszystko to podczas usuwania nadmiaru żywicy.

niedokończone ramki
nagie ramki czekają na następną fazę.
Chainstays prawie gotowe do klejenia.
przykład przyrządu używanego do wyrównania ramy podczas klejenia tylnego.

po utwardzeniu rama jest wyjmowana z formy, a wewnętrzne pęcherze powietrza i formy wstępne są usuwane. Z przodu trójkąta są łączone pasy bezpieczeństwa, pasy siedzeń i koła łańcuchowe. Wiązania te są owinięte dodatkowymi paskami z włókna węglowego, aby zapewnić zarówno dodatkowe wsparcie strukturalne, jak i bezproblemowe wykończenie powierzchni, a cały ten montaż odbywa się w przyrządzie, aby zapewnić idealne wyrównanie.

teraz wyglądając jak rama, następnym krokiem jest szlifowanie i przygotowanie farby. Żmudny proces drobnych detali zapewnia, że nie widać nadmiaru żywicy ani śladów z formy. W szczególności producenci zwrócą szczególną uwagę na połączenia łączące, które często wymagają największej obróbki od montażu ramy.

w tym samym miejscu odbywają się wiercenia w klatkach na butelki z wodą, przednia Przerzutka i systemy zarządzania kablami. Dzięki mieszance nitonakrętek (nitów gwintowanych), nitów i żywicy epoksydowej zwykle używanej do trwałego mocowania przedmiotów, są one starannie dodawane do obszarów, które zostały już wzmocnione w przygotowaniu podczas etapu układania.

final Carbon wrap
w przypadku Allied spoiny mają bardzo płytkie (0,5 mm) wgłębienie. Ta depresja pozostawia miejsce na owijkę przed-preg, która nie tylko zwiększa poziom bezpieczeństwa strukturalnego, ale także środek zapobiegawczy, aby uniknąć pęknięć Farby na drodze. Na tym etapie rama jest gotowa do malowania.
farba jest jednym z bardziej czasochłonnych etapów i czymś, co Allied utrzymuje w domu.
opcje niestandardowego malowania Allied ’ a są niemal nieograniczone.
błyszczące metalowe wykończenie na ramie z włókna węglowego? Tak, to możliwe.

Ogólnie Rzecz Biorąc, stworzenie jednej ramy Allied Alfa, która jest w całości produkowana w USA, zajmuje około 24 godzin pracy.

„w czasie rzeczywistym rower przejeżdża przez budynek w ciągu około 10 dni”, mówi Pickman.

po prawidłowym wykonaniu konstrukcja monocoque zapewnia niewiarygodnie mocny i lekki produkt, a wszystko to przy minimalnym nakładaniu się materiałów. Z tego powodu, a także sposób, w jaki właściwości mechaniczne włókna węglowego mogą być tak dokładnie kontrolowane, monocoque manufacturing jest najlepszym wyborem do budowy ramy o najwyższym stosunku sztywności do masy. Jeśli spojrzysz na rowery używane na przykład w WorldTour, wszystkie oprócz Colnago C60 ZEA Team Emirates używają techniki produkcji modułowej-monocoque.

produkcja Monocoque nie jest jednak pozbawiona kilku wad, głównie związanych z dostępnością i kosztami.

w tworzenie takiej ramy wkłada się mnóstwo pracy fizycznej.

po pierwsze, jak opisano powyżej, metoda ta jest niezwykle pracochłonna. Nawet dobrze obsadzona i wydajna fabryka, taka jak Allied ’ s, zajmuje stosunkowo dużo czasu, aby wyprodukować ramę. Jest to jeden z głównych powodów, dla których większość rowerów z włókna węglowego na świecie jest produkowana w Azji – gdy koszty pracy stanowią większość kosztów produkcji, warto zminimalizować koszty pracy w jak największym stopniu.

po drugie, należy utworzyć specjalne formy dla każdego projektu ramy, a w tym przypadku każdy rozmiar ramy wymaga również własnej formy. Biorąc pod uwagę, jak niektórzy producenci oferują 12 rozmiarów, a nawet wiele geometrii dla każdego rozmiaru, łatwo dostrzec nieodłączny koszt tego procesu. Według firmy Pickman inwestycja Allied w zakresie formowania nowej ramy i widelca w pełnym zakresie rozmiarów, w tym towarzyszące mu specjalne oprzyrządowanie, kosztuje około 160 000 USD.

aby temu zaradzić, wielu producentów pracuje nad dwuletnim lub trzyletnim cyklem życia ramy Z Włókna węglowego, aby przez dłuższy czas odzyskać koszty. Jest to jeden z kluczowych powodów, dla których nie widzisz, jak Giant lub Specialized co roku wychodzą z nowym modelem ramy.

przy takich kosztach oprzyrządowania mniejsze marki i producenci mają trudności z uzasadnieniem zasobów, gdy nie ma ilości produkcyjnych, które mogłyby wesprzeć inwestycję. W wielu przypadkach prowadzi to do tego, że formy open-source lub generic są używane przez mniejsze lub zniżkowe marki.

Tube to tube

producenci butików, którzy specjalizują się w niestandardowych geometriach, dopasowaniach i układach, bardzo trudno jest produkować projekty monocoque po przystępnej cenie, więc często sięgają do innej metody produkcji ramy zwanej tube-to-tube. W koncepcji nie wszystko różni się od sposobu spawania stalowych, tytanowych i aluminiowych RAM.

w tym procesie każda rura ramy Z Włókna węglowego jest produkowana osobno, a czasami pozyskiwana bezpośrednio od producenta rur węglowych. Ta metoda zapewnia niższą barierę wejścia, aby konstruktorzy mieli kontrolę nad geometrią ramy, sztywnością i jakością jazdy. Wybór rury decyduje o właściwościach użytkowych, których szuka konstruktor ramy,a dostosowana długość rury decyduje o geometrii.

gotowy przykład tube-to-tube od Tsubasa.

po wyselekcjonowaniu i przycięciu na długość rur, są one ze sobą połączone tak, aby bezproblemowo pasowały do siebie. Następnie jig jest używany jako rury są połączone ze sobą, aby utworzyć ramę. Budowniczowie często epoksydują rury razem, a następnie używają wstępnie ciętych, wstępnie preg arkuszy, aby owinąć rury razem i wzmocnić połączenia.

Niektóre bardziej zaawansowane metody zobaczą ramę, a następnie umieszczą ją w worku próżniowym lub nawet sztywnej lub elastycznej formie, aby pomóc w zagęszczaniu, podczas gdy inne przejdą od razu do ostatecznego przygotowania po utwardzeniu żywicy.

ta metoda jest popularna w przypadku niestandardowych RAM geometrii, ponieważ umożliwia szeroki zakres kontroli określonych kątów i długości rur. Jest to jednak proces, który wymaga wykwalifikowanego podejścia do zapewnienia długoterminowego bezpieczeństwa. Dodatkowo w tej metodzie będzie więcej zbędnego nakładania się materiału niż jest to możliwe w technice monocoque.

Lugged Carbon

podobnie jak metoda rura-rura, lugged carbon frames widzi pojedyncze rury połączone kawałek po kawałku, tworząc ramę. Jednak tam, gdzie złącza rurka-rura są indywidualnie owijane, lugged carbon frame wykorzystuje bardziej proces plug-and-play, w którym skośne rury są łączone w wstępnie uformowane występy-ponownie, podobnie jak ich metaliczne analogi.

często końcówki nowoczesnych ram węglowych są również karbonowe, jak na przykład w Colnago C60, ale nie zawsze tak jest. Podobnie jak rura do rury, konstrukcja lugged zapewnia dużą elastyczność pod względem geometrii ramy, sztywności ramy i jakości jazdy, z możliwościami ograniczonymi tylko przez dostępne występy.

Colnago C60 to jedyny karbonowy rower, który wciąż jeździ na najwyższym poziomie.

jednym z najbardziej zaawansowanych technologicznie ostatnich przykładów jest Bastion Z Melbourne w Australii, który używa drukowanych 3D tytanowych uchwytów do pełnej kontroli niestandardowej przy każdym zamówieniu. Oryginalna maszyna BMC Teammachine, taka jak ta, którą jeździł Tyler Hamilton na Phonaku, używała aluminiowych zaczepów z rurkami węglowymi, a znacznie wcześniej Trek był pionierem masowej produkcji tej technologii dzięki ramie drogowej 2300.

podobnie jak w przypadku konstrukcji typu rura-rura, ramy lugged z natury charakteryzują się większym nakładaniem się materiału niż monocoque, a tym samym zwracają niższy stosunek sztywności do masy.

kontrola jakości i testowanie

to, co nie jest oczywiste, to kroki, które niektórzy producenci podejmują po drodze, aby zapewnić, że gotowe ramy rzeczywiście spełniają intencje projektowe – innymi słowy, są bezpieczne do jazdy.

chociaż istnieją pewne standardy branżowe w tej dziedzinie, takie jak certyfikaty CEN i ISO, to co Allied Cycle Works – i większość innych głównych marek – robi, można uznać za najczęstsze praktyki. Oprócz częstych kontroli wzrokowych poszczególne części i podzespoły są indywidualnie ważone, aby zapewnić odpowiednią ilość żywicy w każdym elemencie. Częściowo dzięki mniejszej produkcji Allied, surowce są również śledzone.

Niemiecki dostawca RAM Canyon sięga nawet do kontroli widełek i ram za pomocą maszyny rentgenowskiej, która zapewnia bardziej szczegółowy, nieniszczący sposób badania gotowych części kompozytowych.

kontrola jakości ram
„każda formowana część jest również dokładnie oględzinana przed przystąpieniem do klejenia”, mówi Pickman. „Po klejeniu sprawdzamy w 100% wyrównanie ramy. Ramy są następnie sprawdzane pod kątem jakości powierzchni przed rozpoczęciem procesu malowania, a na koniec rowery są sprawdzane po pomalowaniu pod kątem wad wykończenia, zanim zostaną przekazane do montażu. Wykonujemy również 10% losowe próbkowanie testów sztywności naszych RAM i widelców.”

gotowa rama

wszystko powiedziane i zrobione, tworzenie ramy Z Włókna węglowego jest procesem czasochłonnym i zaskakująco praktycznym. Jeśli chodzi o materiał o tak wszechstronnym zastosowaniu, nie ma wątpliwości, że diabeł tkwi w szczegółach – zwłaszcza jeśli chodzi o tworzenie czegoś, co jest równie lekkie, mocne, zgodne i bezpieczne.

z daleka niewiele się zmieniło w produkcji rowerów węglowych przez lata. Jednak przyjrzyj się głębiej, a zobaczysz, że lepsze zrozumienie zastosowania materiału i lepsza kontrola jakości doprowadziły do stworzenia produktu, który jest lepszy od tego, co było dostępne w przeszłości. Bez względu na to, jaki kształt ma rama, można śmiało powiedzieć, że prawdziwe właściwości włókna węglowego leżą znacznie pod powierzchnią.

Write a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.