碳纤维自行车制造材料及类型介绍

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随着现代社会的飞快发展,自行车已不仅仅是交通和运输工具,已具有集健身、旅游、竞赛等多种功能,下面我们一起来看看碳纤维自行车的制造材料和种类介绍。

碳纤维自行车制造材料及类型介绍

制造材料

自行车材料包括过去使用的铬钼钢,

还有铝、钛、碳纤维、镁等新材料。

碳纤维(CFRP)

碳纤维不仅具有碳材料的固有特性,还具有纺织纤维的柔软性和可加工性。它的比重不到钢的1/4,但强度很强。而且其耐腐蚀性能突出,是新一代的增强纤维。碳纤维广泛应用于民用、军用、建筑、航空航天和超级跑车。

框架的优点

碳纤维车架的特点是“重量轻、刚性好、冲击吸收好”。但要在技术上充分发挥碳纤维的优异性能并不容易,碳纤维材料生产厂家的质量也大相径庭。考虑到成本,自行车制造商不太可能使用高级碳纤维来制造车架。尽管存在上述实际问题,碳纤维车架仍然具有其他材料所不具备的优点,可以制造8 kg、9kg左右的轻型自行车。这种碳纤维轻质自行车在爬坡时最能体现其优势,爬坡时光滑清爽。不像某些轻质铝合金框架,爬坡时会有一种拉回力的感觉。

(1)可做轻框

碳纤维框架是逆着受力方向层压碳纤维以获得强度。碳纤维框架因为密度大,抗拉强度强,所以很轻。

(2)良好的冲击吸收
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【/h/】碳纤维用于制作残疾人运动用的假腿,或者在各个领域使用特殊的弹簧。利用其优异的减震性能,制造出无减震器的自行车。比如斯科特工厂(SCOTT Factory)的高架车架(HEADELED frame)就是很有名的。但是每个厂家的质量差别很大,有的很硬,骑完就能知道这种车架是好是坏。

(3)可以制造各种形状的框架

碳纤维的基本成型方法是将纤维片铺在模具上,然后让树脂流动并燃烧。可以做成各种形状的框架,比如TREK的Y型框架。

框架缺陷

(1)复杂的应力计算

【/h/】碳纤维框架采用碳纤维制成,特点是抗拉强度强,但抗剪强度弱。加工时需要进行复杂的应力计算(纵向刚度和横向刚度),碳纤维片材根据计算结果进行搭接成型。加工工艺因厂家而异,所以选择有经验、可靠的厂家产品非常重要。

很难改变大小

【/h/】由于模具制作后的成型,很难改变尺寸。无法响应多种尺寸和款式的订单。

(3)老化

树脂的使用会不会老化?这是一个已存在的物体,放在太阳下会逐渐变白。当然,这种现象和厂商的技术有关。最好不要放在阳光下。

总碳

所有碳纤维自行车配件都是碳纤维的。

半碳

很多自行车都是铝合金和碳纤维的。比如一个车架,上管可能是碳,其他部位是铝合金(或者后三角是碳),前叉臂是碳纤维,前叉管是铝合金,可以说是半碳。

碳涂层

【/h/】有些配件,如车架、车把、车把、曲柄、前叉、座杆等,都是铝合金的,然后在表面涂上一层碳纤维布,就是碳涂层。