¿Cómo se fabrica un cuadro de carbono para bicicleta de montaña? (detallado)
Fibra de carbono (CERP)
El nombre científico de la fibra de carbono es "fibra de carbono de poliacrilonitrilo". Es un material compuesto preparado a partir de fibra de carbono y una resina matriz relacionada (como la resina epoxi). ). Muchas propiedades físico-mecánicas, como la resistencia específica y la elasticidad específica, son comparables a las de los metales, pero la gravedad específica es mucho más ligera que la de los metales. Las características de un cuadro de fibra de carbono son "ligeras, no se doblan y tienen buena absorción de impactos". Sin embargo, no es técnicamente fácil aprovechar al máximo las excelentes propiedades de la fibra de carbono, y la calidad de los fabricantes de materiales de fibra de carbono también varía. muy. Teniendo en cuenta las cuestiones de costos, es poco probable que los fabricantes de bicicletas utilicen fibra de carbono de alta calidad para fabricar cuadros. A pesar de los problemas prácticos mencionados anteriormente, el cuadro de fibra de carbono todavía tiene ventajas que otros materiales no tienen. Puede fabricar una bicicleta liviana de aproximadamente 8 o 9 kg. Este tipo de bicicleta liviana de fibra de carbono puede reflejar mejor sus ventajas al escalar. la escalada es suave y refrescante. A diferencia de algunos cuadros ligeros de aleación de aluminio, sentirá una fuerza de tracción al subir colinas.
La fibra de carbono se fabrica solidificando la fibra de carbono con resina. Es muy liviano, pero es un material direccional (la resistencia es fuerte pero fácil de romper), por lo que se utiliza el método de superposición de materiales delgados para resolver las deficiencias.
Por lo general, cada haz contiene 3.000 fibras de carbono llamadas tela de fibra de carbono tejida 3K. Según la densidad de tejido por centímetro cuadrado, se puede dividir en: 5 haces, 6 haces, 7 haces, 8 haces, etc. El espesor de una sola capa es de aproximadamente 0,25-0,29 mm. Cuanto mayor es la densidad, mayor es el espesor. Cada paquete que contiene 1.000.000 fibras se llama 1K. Su densidad de tejido será mucho mayor que la de la tela de fibra de carbono 3K, pero su espesor es de sólo 0,15-0,2 mm. Debido al complejo proceso, el precio de la tela de fibra de carbono 1K es casi tres veces mayor que el de la tela de fibra de carbono 3K. Quizás debido a la rentabilidad, la mayoría de los fabricantes utilizan telas de fibra de carbono 3K.
●Ventajas de los cuadros de fibra de carbono
(1). Se pueden fabricar cuadros livianos.
Los cuadros de fibra de carbono se fabrican colocando fibras de carbono en la dirección de la tensión. . Capas sobre capas ganan fuerza. Los cuadros de fibra de carbono son extremadamente ligeros debido a su densidad y alta resistencia a la tracción.
El cuadro de fibra de carbono de Giant es muy liviano, el modelo 2000 pesa 1,2 kg
(2) Buena absorción de impactos
La fibra de carbono se utiliza para fabricar personas discapacitadas. Las prótesis de piernas para deportes o resortes especiales se utilizan en diversos campos. Utilice sus excelentes propiedades de absorción de impactos para crear una bicicleta sin amortiguadores. Por ejemplo, es famoso el cuadro ELEVADO de la fábrica SCOTT. Sin embargo, la calidad de cada fabricante varía mucho y algunos son muy duros, por lo que sólo podrás saber si el cuadro es bueno o no después de montarlo.
(3) Se pueden fabricar marcos de varias formas.
El método básico de moldeo de fibra de carbono es colocar láminas de fibra en el molde y luego hacer fluir la resina dentro de él y hornearlo. . Los marcos se pueden hacer en varias formas. Por ejemplo, el cuadro en Y de TREK es famoso.
●Desventajas de los cuadros de fibra de carbono
(1). Cálculo de tensión complejo.
El cuadro de fibra de carbono está hecho de fibra de carbono, que se caracteriza por su resistencia a la tracción. Fuerte, pero la resistencia al corte es débil. Durante el procesamiento se requieren cálculos de tensión complejos (rigidez longitudinal, rigidez transversal), y las láminas de fibra de carbono se superponen y forman según los cálculos. Las tecnologías de procesamiento varían de un fabricante a otro, por lo que es importante elegir productos de fabricantes experimentados y confiables.
(2). Dificultad para cambiar el tamaño.
Desde que el molde está hecho y formado, es difícil cambiar el tamaño. No se puede responder a pedidos de múltiples tamaños y estilos.
(3).
¿Envejecerá por el uso de resina? Esto es un problema, poco a poco se irá poniendo blanco cuando se deje al sol. Por supuesto, este fenómeno está relacionado con la tecnología del fabricante. Lo mejor es no colocarlo al sol.