碳纤维自行车你不知道的7个真相

2016-12-10 09:53:00 来源:

随着碳纤维自行车的问世,碳纤维复合材料成为炙手可热的工业生产原料。碳纤维到底是如何生成的,其更轻、更强、更刚的特性从何而来,碳纤维与金属到底有什么不同?今天,瑞豹小编带您走进生产车间,为您揭开碳纤维自行车你不知道的7个真相。

几乎所有的碳纤维车架都是亚洲造……

琳琅满目的碳纤维自行车遍布全球,不管是国外品牌还是国内品牌,市场上大部分自行车的碳纤维车架和零件都来自中国大陆或台湾。作为中国本土企业,泰山瑞豹拥有中国先进的航空碳纤维材料生产研发技术,是中国专业的碳纤维自行车生产销售商。

碳纤维车架“原料碳”大部分也都来自亚洲

碳纤维由聚丙烯腈(PAN)纤维制成。通过高温加热,燃尽纤维中的非碳材料,保留聚丙烯腈中的长纤维,此过程处理的越充分,碳纤维材料的刚度就越大。据有关数据统计,全球超过90%的碳纤维供应仅来自于六家公司:东丽,帝人集团,三菱丽阳,美国卓尔泰克公司,Hexcel和美国氰特,而东丽,帝人和三菱承包了全球几乎三分之二的碳纤维生产量。

每款自行车使用的碳纤维不止一种

碳纤维的呈现方式有多种:生丝、碳纤维布、短切纤维这些都是。不同碳纤维的使用途径也不一样:短切纤维一般用于自行车踏板;碳纤维布的主要用途是制作自行车车架,连续的碳纤维布就像布匹一样被缠绕在车架模具上;而生丝因处理工艺复杂在自行车行业中比较少见。

碳纤维车架生产过程中必不可少的工艺···

想要拥有超高刚性碳纤维车架,仅仅使用碳纤维一种原材料是不可能实现的。碳纤维本身非常易碎和分裂,为了保留碳纤维本身的特性,并使自行车车架拥有超高刚性,碳纤维在进模具前将被浸入环氧树脂(一种胶状材料)之中,形成我们通常所说的“碳纤维复合材料”,这种生产工艺叫做“预浸”。

自行车公司不制定碳纤维等级

市场上几乎每个自行车公司的碳纤维生产工艺中都会出现高模量或者“超高模量”这样的专业术语,这不是自行车公司们凭空捏造或者商量出来的。碳纤维根据自身刚度被分为不同等级,根据拉伸模量或者压力下的变形量来进行评估。对于碳纤维而言,这些评估标准和刚度范围都是由日本碳纤维制造协会(JCMA)指定的。

最为神奇和昂贵的过程是——层叠

与金属各向同性不同,碳纤维的刚度特性是单向呈现,它的刚度可以根据碳纤维复合材料如何调整成为一条直线或者如何在模具内放置进行调整,这被称为各向异性。工程师通过利用各向异性软件,设置碳等级、浸料、碳纤维线股的形状、大小和排向,以及它在模具中的位置,以此来实现碳纤维极致的轻度、硬度和刚性。但是这些程序以及所需要的人力都非常的昂贵,并且为了实现高要求,设计所需要的高模量碳纤维花费也很高昂。

所有的碳纤维车架都是手工制造

自行车上每一个碳纤维车架、车把或其他零件,都是手工制作而成。整个制作过程中唯有碳布切割需要电脑控制以外,其他的层叠组装、模具固化、清洗、上漆都需要非常仔细的手工工艺来完成。专业的工人会检查车架或者零件是否有问题,比如由于碳纤维层未平滑压实导致的褶皱或污渍,这些问题会使得车架成为次品。

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