Карбоновая рама
Карбоновая рама – процесс изготовления ход за шагом
Карбоновые рамы являются лёгкими и прочными, гасят вибрацию, не подвержены коррозии, исходя из этого на сегодня как раз они употребляются в опытном велоспорте. Правила изготовления карбоновой и железной рамы различаются, потому, что волокнистая структура карбона значительно отличается от металла.
Грамотно спроектированная рама из карбона возможно максимально прочной и выдерживать большие нагрузки. Сейчас разработка производства подробностей из карбона значительно улучшилась, на данный момент из него делают не только рамы, но и вилки, выносы, рули, подседельные штыри, шатуны, кроме того звёздочки.
В чём ещё преимущества карбона — если сравнивать с титаном он даёт громадную жёсткость рамы, на нём легче ехать в гору и по пересечённой местности, карбон кроме этого гасит высокочастотные вибрации.
Что же такое карбон либо по-второму, углепластик? Любая карбоновая нить представляет собой узкую трубку диаметром 5-8 микрон и состоит полностью из углерода.
карбоновая нить (более чёрного цвета) если сравнивать с людской волосом
Такие нити сломать весьма легко, а вот порвать достаточно тяжело, из них сплетаются ткани. Нити углерода в большинстве случаев приобретают путём термической обработки химических либо природных органических волокон, при которой в материале волокна остаются в основном атомы углерода. Для придания еще большей прочности эти ткани из нитей углерода кладут слоями, любой раз меняя угол направления плетения.
Слои скрепляются посредством эпоксидных смол.
Изготовление велосипедных рам с карбоновыми волокнами требует на удивление большое количество рабочих рук – так как процесс производства от начала и до конца полностью не автоматизирован. Вот из-за чего такие рамы остаются достаточно дорогим удовольствием.
Процесс изготовления карбоновой рамы
1. В изначальной форме материал для карбоновых рам (и любых вторых подробностей) выглядит, как катушка толстых ниток. Перед вами бобина волокна Toray’s T700S, на сегодня – главной материал для производства подробностей велосипеда.
2. Среди компаний, создающих велосипеды, только Giant и Time применяют необработанные карбоновые нити (другие компании берут заготовки – страницы углеволокна, пропитанные смолой). На фото вы видите 96 бобин с карбоновыми нитями, каковые пропущены через станок, где они распрямляются и покрываются смолой, дабы превратиться в страницы заготовок
3. Лист заготовки шириной в 3 фута (91.44 см) после этого разрезается на части, нужные для того чтобы, но не только в соответствии с правильными размерами, а также в зависимости от направления карбоновых волокон. На заводе Giant вырезанные (либо согнутые) части раскладываются по коробкам, и уже из них рабочие подбирают куски нужных размеров для сборки.
4. Любая часть рамы планирует из целого набора карбоновых заготовок. На данном этапе контроль качества имеет первостепенное значение. В Giant имеется особые столы для сортировки подробностей с «гнёздами» разных размеров, по которым распределяются «выкройки» для подробностей (на фото- той части рамы, к которой в последующем будет крепиться каретка).
5. Рабочие раскладывают заготовки на столе в определённом порядке, ориентируясь по примеру, имеющему форму законченной части рамы. Композитный материал представляет собой пластины, сложенные и завёрнутые в бумагу. Рабочие снимают бумагу и раскладывают заготовки на подогретой пластине, после этого прикладывают пример, что довольно часто кроме этого нагревают, дабы было легче трудиться с заготовкой.
6. Тёмный прямоугольник, на котором на дальнем замысле вы видите разложенные заготовки – это и имеется та самая подогретая пластина. По большей части, в данной комнате, где шаблоны будут обворачиваться карбоновым композитом, трудятся дамы. У мужчин время от времени не достаточно терпения для таковой усердной работы.
7. Трубки для рамы довольно часто обворачиваются значительно громадным страницей карбонового композита. Вот куда идёт главное количество карбонового материала, поскольку как раз трубки являются совершенной подробностью чтобы усилить жёсткость, и тут работа уже не такая сложная – так как обернуть ровную трубку легче, чем подробность рамы, имеющую разветвления для каретки.
8. В то время, когда все части рамы – нижняя, трубки и т.д. – обёрнуты, их укладывают в пластиковую форму. Через всю раму пропускают эластичный полиуретановый баллон, что после этого надувают. Металлический сердечник вставляют в каретку и в переднюю трубку (втулку руля), дабы зафиксировать раму в форме.
Лишнее карбоновое волокно обрезается.
9. Подготовленную так раму помещают в холодильник, где подробность ждёт собственной очереди, перед тем как попадёт в печь.
10. Рама укладывается в форму для обжига. Данный процесс занимает большое количество времени, поскольку все части формы раздвижные, их нужно совершенно верно подогнать к раме и закрепить винтами. В то время, когда рама прочно закреплена в нижней части металлической двухстворчатой формы, верхняя часть формы посредством гидравлики опускается и замыкает форму.
После этого всё это отправляется в печь.
11. По окончании обжига рама таким же образом вынимается из формы. Увидьте, что трубки повторили в точности изгибы формы благодаря давлению, созданному внутренним уретановым баллоном. Перекрывавшие друг друга края карбоновых волокон скрепляются расплавленной смолой, излишки которой выдавливаются из матрицы.
Форма раскрывается и рама вынимается.
12. После этого вручную зачищают напильником, рашпилем и обрезиненным молотком излишки карбонового волокна и смолы с рамы.
Из-за полировки и зачистки карбоновая пыль зависает в воздухе. Работа проводится в масках и костюмах , тогда как вентиляторы разгоняют пыль, направляя её к стенкам, по которым каскадом струится вода. Вода оказывает помощь убрать частички карбона. Последняя и серьёзная фаза производства – тестирование.
С определённой высоты техник бросает груз на готовую вилку велосипеда, дабы измерить сопротивление удару. Тестирование качества разрешает узнать, как готовая подробность соответствует компьютерной модели.
