Материальные мифы
Мы опровергаем пять устойчивых заблуждений относительно углеродного волокна
Миф: углеродистая рама не будет продолжаться до тех пор, пока металлическая.
Реальность: до тех пор, пока вы не столкнетесь с тяжелым ударом или не возьмете молот к раме, теоретически может существовать углеродный велосипед навсегда. Фактически, сталь и алюминий продолжаются только задолго до усталости металла и более не могут использоваться безопасно, но углерод остается стабильным на неопределенный срок.
Миф: После краха вы должны проверить ваш кадр профессионалом.
Реальность: большинство трещин, которые могут поставить под угрозу безопасность вашего велосипеда, легко обнаружить. Вы также можете бегать мягкой тканью по трубам, что указывает на потенциальные проблемы. Если вы столкнулись с какими-либо проблемами или хотите получить второе мнение, обратитесь к производителю или к авторитетной мастерской по ремонту углерода. Специалисты-резиденты могут проверить наличие повреждений с помощью ультразвукового волнового отражателя или инфракрасной камеры.
Миф: трещины кадра не могут быть восстановлены.
Реальность: Shawn Small, владелец Ruckus Composites, быстро развеет эту фантастику. «Во многих случаях углерод можно отремонтировать легче, чем алюминий», - говорит он. Он должен знать. Его магазин работает от 1500 велосипедов в год. Чтобы исправить поврежденную раму, Ruckus размалывает повреждение, листы слоев препрега углерода над пустотой, а затем перекрашивает велосипед.
Миф: велосипеды из углерода более хрупкие, чем алюминиевые или стальные модели.
Реальность: Углеродные рамы относительно прочны и могут выдерживать значительную силу, но только если они применяются в направлении, предназначенном для инженеров, например, шоссейных ударах от выбоины. Но если эта сила приходит из неожиданного направления - если вы врезаетесь в дерево или ступите на цепочку - материал достаточно хрупкий, чтобы он, вероятно, разорвался.
Миф: солнце может повредить ваш углеродный каркас.
Реальность: На самом деле, это безопасно. Производители велосипедов используют стойкую к ультрафиолетовому излучению краску и / или воски для защиты вашей рамы от потенциально опасных лучей.
Я стою в Earl's Cyclery & Fitness в Южном Берлингтоне, штат Вермонт, и смотрю вниз по ряду мотоциклов с углеродным волокном, размышляя о различиях между $ 1900 багряно-белым и перекладиной на 9 000 долларов, Конец строки.
Я уже давно ездил на велосипедах, чтобы знать, что высокопроизводительные компоненты могут иметь большое значение в нижней строке, но это объясняет только так. Я хочу знать: как насчет фреймов?
Я наклонился достаточно близко, чтобы мое дыхание образовывало конденсацию на трубах, но техника строительства внутри этих велосипедов явно лежала ниже поверхности. Я обращаюсь к Джо Дреннану, менеджеру Эрла, и спрашиваю: «Что дает?»
Он объясняет, что производители велосипедов используют несколько марок углерода. «Когда вы тратите больше, вы получаете более сильный материал, поэтому производители могут использовать меньше, что делает рамку легче», - предлагает он. Это имеет смысл, но когда я нажимаю Дреннана на то, как меняются оценки, как они влияют на ощущение велосипеда на дороге, а также, как премиальный углеродный велосипед одного бренда, как чужие, он выходит за стойку и возвращается со стопкой каталогов. Ясно, что у меня есть домашнее задание.
Вернувшись домой, я просматриваю литературу и вхожу в Google. Меня обрушила информация. Углеродное производство настолько сложное и имеет так много переменных, что сначала я сомневаюсь, что смогу это понять. Мне не нужен класс на уровне мастера в области материаловедения, но я хочу понять, как эти рамки разработаны, чтобы я мог принять обоснованное решение. Но я упорствую в течение следующих нескольких недель, в конечном итоге поднимая телефон и разговаривая с почти дюжиной инженеров из углеродного волокна от таких брендов, как Cervelo, Giant, Specialized и Trek. Со временем таинственный материал становится более острым.
Самое удивительное откровение? Углерод, используемый на каждом велосипеде - независимо от стоимости - приходит от одного из пяти производителей. Как я узнал, эти волокна могут быть переделаны множеством способов, прежде чем они окажутся в кадре, но каждый велосипед начинается с более или менее того же сырья. «Построение углеродного байка - это как помещение людей на кухню, все с теми же ингредиентами», - говорит Джефф Соучек, директор по исследованиям и разработкам Felt Bicycles. «Некоторые из них будут отличными поварами, и они сделают что-нибудь вкусное».
Почти весь углерод, произведенный пятью производителями, предназначен для аэрокосмической промышленности (общий объем углерода, используемый всеми производителями велосипедов в год, меньше, чем у трех Boeing 787 Dreamliners). Японская ассоциация производителей углеродных волокон классифицировала пять сортов материала, четыре из которых используются на велосипедах и могут помочь вам купить велосипед. Эти оценки определяются, среди прочего, жесткостью углерода (также называемой модулем) и прочностью на растяжение (которая проверяется путем вытягивания материала до его разрыва). По мере продвижения по шкале материал обычно становится жестче и дороже, но не всегда сильнее (см. Рисунок, следующая страница).
Весь углерод начинается как тонкие волокна, которые сначала должны быть сделаны в листы путем ткачества или путем выравнивания нитей в равномерном направлении - прежде чем они станут частью велосипеда. Затем производители добавляют клей-подобную смолу для создания композиционного материала, называемого pre-preg, который можно вырезать и накладывать на сложные формы. Тогда все становится действительно интересным.
Углеродные велосипеды могут содержать до 500 кусочков pre-preg, собранных в 40 или более слоев, часто сочетающих разные сорта. Некоторые части до тех пор, пока трубка вниз, в то время как другие не больше, чем почтовая марка. Используя жесткие углерод в некоторых местах и более прощающие нити в другом месте, инженеры могут адаптировать чувство велосипеда. Именно так компания, специализирующаяся на специализации, может настроить Roubaix на удобство при длительных поездках и сделать аналогичный по цене Tarmac ultrastiff. По мере того, как структура велосипеда и формы труб становятся более сложными, обычно требуется, чтобы более высокие уровни углерода влияли на прочность, вес и жесткость производителей. Это может значительно повысить цену.
Я никогда не буду полностью понимать все нюансы углеродного производства, но основы теперь имеют достаточный смысл, что я чувствую себя комфортно, иду в магазин и выбирая велосипед. Я возвращаюсь к Earl's и оттачиваю на двух моделях, каждый из которых стоит около 3500 долларов. Они сделаны в основном из среднего уровня углерода, и когда Дреннан говорит мне, что они оба должны простить прощание, я понимаю, почему это так. Остается только один вопрос: откуда я узнаю, какая из них предложит более приятную поездку?
Это легко, Дреннан говорит мне:
«Тебе еще нужно кататься на велосипедах».
|
|
|||||||||||||||
Специализированный венге (любезность)
Кусочки головоломки
Для инженеров создание углеродистой рамы - это как собрать сложную трехмерную головоломку. Велосипеды могут иметь сотни штук, собранных в 40 или более слоев. Чтобы все было правильно, дизайнеры полагаются на компьютерное программное обеспечение, называемое Finite Element Analysis (FEA), которое помогает им определить, где они должны использовать каждый класс углерода, и как лучше всего ориентировать детали для идеального сочетания прочности, жесткости и соответствия. Не выходя из своих столов, инженеры могут проходить сотни вариаций в час, пока они не достигнут правильного баланса. На высокопроизводительном велосипеде, таком как Specialized's Venge, требуется около 400 отдельных кусков углерода. Каждый цвет представляет собой разную толщину углеродных трубок.