Использование полимерного листа, усиленного углеродным волокном (CFRP) для велосипеда

CFRP, сокращение для армированного углеродного волокна или пластика с усиленным углеродным волокном.

В велосипеде материалы из углеродного волокна стали основным материалом высококлассного и профессионального оборудования из-за их характеристик, таких как легкий вес, высокая жесткость, высокая прочность, коррозионная стойкость и свобода дизайна. Они широко используются в ключевых частях, таких как рамы, колеса, передние вилки, аксессуары и т. Д. Ниже приведен анализ конкретных сценариев применения и причин адаптации:

Основные сценарии применения черного углеродного волокна в велосипедных спорте

1. Кадр: «скелет» езды на велосипеде, определяя общую производительность

Рамка является ядром велосипедного оборудования и должна соответствовать требованиям «легкой, жесткости, амортизации и устойчивости к усталости». Рамки из углеродного волокна в настоящее время являются основным выбором для высококлассных дорожных велосипедов, дорожных велосипедов, велосипедов TT (велосипедов по времени) и Gravel Road Bikes.

Метод применения: через слоистый укладку (0 °, ± 45 °, 90 ° и т. Д.) Ткань из углеродного волокна (такая как T700, T800, T1000 и другие классы), смола вылечивается и образуется для образования сложной формы трубки.

Типичные модели: профессиональные дорожные велосипеды, гоночные велосипеды и гоночные велосипеды TT - все основаны на рамах углеродного волокна.

2. Колеса: влияние на ускорение, скалолазание и аэродинамическую эффективность

Момент инерции и аэродинамической формы колес непосредственно влияет на эффективность верховой езды. Колеса из углеродного волокна являются «стандартом» для высококлассных дорожных велосипедов и триатлонных велосипедов.

Метод применения:

Обод: изготовлен из ламината из углеродного волокна (сочетается с смолой), с обычной «бескамерной шин» конструкции (снижение сопротивления катания);

Спицы: Высококачественные спицы из углеродного волокна заменяют традиционные спиц сплава алюминиевого сплава, и жесткость улучшается благодаря процессу предварительного растяжения;

Полное углеродное колесо: некоторые колеса верхнего уровня изготовлены из интегрированного углеродного волокна для дисков + спиц + концентраторов.

3. Передняя вилка: ключ к контролю и амортизатору

Передние вилки дорожных велосипедов и горных велосипедов должны учитывать как «жесткость (точность рулевого управления)», так и «поглощение шока (дело с ударами)». Фоллыми вилками из углеродного волокна широко используются в моделях среднего и высокого уровня.

Метод нанесения: трубка из углеродного волокна подключена к металлической головной трубке через конический интерфейс, а некоторые высококачественные передние вилки с горным велосипедом используют полные углеродные вилки.

4. Соединение аксессуаров: оптимизация легких деталей

Несмотря на то, что соединительные детали, такие как сиденья, стебель, руль, небольшие, они оказывают значительное влияние на вес и жесткость всего транспортного средства. Углеродное волокно является распространенным материалом для этих аксессуаров.

Метод применения:

Трубка сиденья: вес сиденья углеродного волокна, одновременно уменьшая «боль в бедре»;

Стебель/руль: стебель из углеродного волокна может улучшить жесткость руля и уменьшить задержку рулевого управления;

Другие: небольшие детали, такие как держатель измерителя, педаль, основа бутылочных клеток, также обычно изготавливаются из углеродного волокна.

5 Оборудование для специальных сценариев: индивидуальные потребности

Гравийные дорожные велосипеды: некоторые модели используют гибридные рамы углеродного волокна, чтобы сбалансировать легкость и воздействие; Электрические велосипеды с помощью мощности: высококлассные велосипеды с помощью электроэнергии используют углеродное волокно в батарейных ящиках, моторных кронштейнах и других деталях, чтобы компенсировать вес батареи и улучшить общую жесткость.

AHD Carbonfiber Pale

Почему AHD CFRP Black Fiber Sheet более подходит для езды на велосипеде? 

Основными требованиями велосипедного оборудования являются «легкая, высокая жесткость и усталостная сопротивление», а характеристики углеродного волокна в значительной степени соответствуют этим требованиям:

1 Легкий вес: уменьшить потребление энергии на велосипеде

Плотность углеродного волокна составляет только 2/3 алюминиевого сплава и 1/4 стали

Вес дорожного велосипедного рамы углеродного волокна составляет около 700-800 граммов, в то время как рама алюминиевого сплава одного уровня составляет около 1000-1200 граммов.

Эффект: Вес всего транспортного средства уменьшается на 1 кг, а профессиональные спортсмены могут более значительно сэкономить энергию при лазании.

2 Высокая жесткость: повышение педалирования и эффективности контроля

Жесткость (измеряет способность материалов сопротивляться деформации. Эластичный модуль углеродного волокна может достигать 200-700 ГПа (в 3-10 раз больше, чем у алюминиевого сплава).

Жесткость рамы: карковые рамы углерода деформация меньше при педалировании, а эффективность передачи мощности выше;

Жесткость колеса: колеса углеродного волокна противостоят деформации во время поворотов больше, чем алюминиевые сплавные колеса, и более стабильны при поворотах на высоких скоростях и имеют более быстрый отклик ускорения.

3. Высокая сила: справляться со сложными напряжениями

Прочность на растяжение углеродного волокна может достичь 2-3 раза больше, чем у алюминиевого сплава, а устойчивость к усталости намного превосходит металл.

Сила рамы: рамы углеродного волокна могут выдерживать силы воздействия более 1000 кг, в то время как рамы алюминиевого сплава подвержены растрескиванию под тем же ударом;

Прочность колеса: ободки углеродного волокна могут выдерживать боковые силы 200-300 кг, в то время как диски алюминиевого сплава могут деформировать или разбивать в крайних случаях.

4 Коррозионное сопротивление: адаптирование к изменяющимся средам

Среда верховой езды часто подвергается воздействию коррозийной среды, такой как дождь, соленая вода (приморь) и пот (кислый). Химические свойства самого углеродного волокна стабильны (не реагируют с кислотой, щелочком или солью), а поверхностная смола может изолировать влагу, а его коррозионная стойкость намного выше алюминиевого сплава или стали.

5 Свобода дизайна: оптимизация аэродинамики и комфорта

Углеродное волокно может быть превращено в сложные изогнутые поверхности с помощью таких процессов, как литье и автоклав, или композиция с другими материалами для удовлетворения потребностей различных сценариев.

Аэродинамическая оптимизация: конструкция «плоская трубка» рамы углеродного волокна дорожного велосипеда может снизить сопротивление ветром;

Конструкция амортизатора поглощения: регулируя угол слоиного покрытия углеродного волокна, передняя вилка или трубка для сиденья углеродного волокна может поглощать дорожные вибрации и улучшать комфорт на длинных дистанциях.

В велосипеде материалы из углеродного волокна стали «ядро производительности» высококлассного и профессионального оборудования благодаря их всесторонним преимуществам, таким как легкий вес, для снижения потребления энергии, высокая жесткость для повышения эффективности, высокой прочности, чтобы справиться с воздействием, коррозионная устойчивость к продлению срока службы и свободу конструкции для оптимизации аэродинамики и комфорта. От «разрушающих ветров» кадров дорожных велосипедов до «легких» передних вилок горных велосипедов, от «высокоскоростной реакции» углеродных колес до «детального снижения веса» соединительных аксессуаров, углеродное волокно глубоко проникло во все сферы велосипедного оборудования, особенно в соревновании, сценариях с длинными дистанциями или трудным циклическим велосипедом.