什么是碳纤维自行车
碳纖維自行車(Carbon Bike)主要是中高檔的競賽用自行車,作為新興材料,碳纖維主要應用于車架(碳架)、前叉、輪組(碳刀車圈)等。主要是中高檔的競賽用自行車。碳纖維不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼具紡織纖維的柔軟可加工性。它比重不到鋼的 1/4,但強度卻非常強。而且其耐蝕性出類拔萃,是新一代增強纖維。
Carbon fiber bicycle 碳纖維自行車
從很早開始碳纖維車架就開始迅速取代鋼、鋁合金、鈦合金等金屬材質車架,成為高級運動自行車車架及許多零部件的主要制造材料。如果是應用于賽場或高強度運動騎行,碳纖維具有極為出色的性能。但長途騎行的話,還是金屬材質的車架為好。
在碳纖維體育用具方面,碳纖維自行車是目前發展最為成熟的行業之一。碳纖維復合材料自行車架也開始逐漸取代部分鋼、鈦合金、鋁合金等金屬材質車架,成為專業運動自行車車架及部分零部件的主要制造材料,尤其是在賽場以及高強度騎行運動中,碳纖維復合材料出色的特性表現要優于傳統金屬材質。
碳纖維材料優點
重量極輕:1200 克左右的碳纖維公路架已經到處可見了。由于碳的質量僅有 1.6 克/立方厘米,所以制作 1 公斤左右的車架已經不在是夢想。
?吸收沖擊性能好:碳纖維可以有效的吸收震動,并且保持很好的剛性。這種特點使得它成為很好的競賽級的材料。
強度大:正規企業生產的碳纖維材質自行車零件并不像人們傳統印象中的那樣不堪一擊,而是具有非常大的強度——高質量的碳纖維車架,強度甚至高于鋁合金車架。所以,現在許多對強度要求極高的山地車速降車架、車把,都會使用碳纖維復合材料來制造。
可以制作各種形狀的車架:和一般的金屬車架的制造過程不一樣,碳纖維車架一般是先制作模具,然后在模具上付上碳纖片,最后用環氧樹脂進行粘固。這種制作過程可以利用空氣動力學作成風阻極小的車架。
碳纖維材料缺點
復雜的應力計算:構成碳纖維車架的是碳纖維,它的特點是拉伸強度強,但剪斷強度弱,加工時需要進行復雜的應力計算(縱剛性、橫剛性),根據計算把碳纖維片重疊成型。一般來講,碳纖維抗面的沖擊相當好,而抗穿刺能力就很差了。就是說你橫摔豎拍不要緊,就怕的是橫摔豎拍的過程中碰到一兩塊鋒利的小石子,那可就不是拿去焊一下就可以解決的了。
?價格昂貴:和鈦合金相比,碳纖維車架的價格有過之而無不及,向頂級的碳纖維車架的價格都要上萬,而科那哥的 C40 和 C50 的價格甚至超過 2 萬元。這主要是因為碳纖維車架的制作過程需要很多的手工,并且報廢率很高,造成成本的大量上升。
從外觀上我們可以很容易來區別車架。風格粗獷,造型狂野的是鋁架;管體纖細,骨感十足的是鋼架;而那沒有任何涂裝,渾身散發著金屬光澤的就是鈦架;碳纖維的表面則覆蓋著各種 3D 布的表層,極具現代感。
總結
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