Как делают карбоновые велосипеды?

Введение

Сегодня всё развивается и ни одна производственная технология не стоит на месте. Аналогично можно сказать и про велосипеды. Из чего их только не делали в XXI веке: сталь, алюминий, титановые и магниевые сплавы. Не исключением стали и карбоновые волокна, которые активно используются для производства различного спортивного инвентаря. С момента появления карбоновых велосипедов любители двухколёсных агрегатов разделились: кто-то приветствует и активно использует велосипеды из карбона, а кто-то наотрез отказывается признавать настоящий материал. Но прежде чем делать какие-то скоропалительные выводы, лучше всего самому во всём разобраться.

Карбоновая рама

Карбоновую ткань для велосипедной рамы плетут таким образом, чтобы в нужных местах усилить прочность, а в других – облегчить раму, жертвуя прочностью. Усиливают в тех местах, на которые приходится максимальная нагрузка: рулевой стакан, каретка, перья и другое. Верхние перья терпят нагрузку на сжатие, а значит, карбоновое волокно нужно плести вдоль.

Алюминий, вопреки общепринятому мнению, менее прочный, чем карбон. Ударная волна в металле проходит по всему сварному шву, поэтому в местах сварки алюминиевые рамы наиболее уязвимые. У карбона могут появляться канавки между нитями, их необходимо вовремя заклеивать.

Алюминий более жёсткий, поэтому на велосипеде с такой рамой вы будете чувствовать все мелкие неровности дороги. Карбон же, напротив, гасит вибрации, немного деформируется без потери прочности. Дело в том, что при производстве карбон пропитывают смолой, которая при ударе рассеивает энергию по всей раме. При идеально верном расположении и направлении карбоновых нитей упругость такой конструкции будет очень высокой. Некоторые производители делают заднее верхнее перо несколько изогнутым, чтобы рама ещё сильнее гасила вибрации.

Компания Cannondale даже выпустила велосипед-двухподвес, у которого не было шарниров. Роль заднего амортизатора выполняли перья.

Карбоновый циклокроссовый байк

Чаще всего из карбонового волокна делают шоссейный велосипед, ведь в дисциплине шоссе очень важен вес байка. Минимальной массы велосипеда можно добиться только с помощью карбоновой рамы.

Горный байк часто изготавливают не полностью из карбонового волокна: передний треугольник из карбона, а задний – из алюминия.

Сложно найти недорогие карбоновые рамы. Производство такой детали – очень сложный процесс, поэтому и стоят они дорого. Если вы всё же нашли бюджетную раму, не рекомендуется её покупать: в ней, возможно, не учтены технологии, поэтому она может быстро сломаться.

Велосипедные рамы из карбона хороши в плане ремонтопригодности. Если сравнить с тем же алюминием, то его сложно варить, да и если уж металл накопил усталость, значит, новых трещин не миновать. Чтобы заклеить карбоновую раму, нужна лишь стеклоткань и эпоксидная смола.

Есть у карбона один недостаток: из-за перетянутых болтов рама со временем может треснуть. Поэтому затягивать болты на велосипеде с карбоновой рамой нужно только динамометрическим ключом.

Складной велосипед из карбона вы вряд ли найдёте: нет никакого смысла облегчать такие байки.

Достоинства

  • Хорошая усталостная прочность.
  • Амортизирует мелкие неровности.
  • Низкий вес.
  • Ремонтопригодность.
  • Долговечность.

Недостатки

  • Стоимость.
  • Отсутствие возможности поставить велосипедный багажник, а значит, нельзя ездить в длительные походы.
  • Нельзя перетягивать болты.

Фирма Scott – один из первых производителей карбовелосипедов

Виды карбоновых волокон

Рамы из карбона могут отличаться способом плетения. Рассмотрим наиболее популярные из них.

HMF

Волокно такого типа увеличивает прочность велосипеда и значительно уменьшает его массу. Из-за отлично подобранного соотношения слоёв и их расположения правильно сочетается прочность и жёсткость всей конструкции. Такой вид волокна идеально подходит для людей, желающих приобрести прочный спортивный «инструмент».

HMX-SL

В этом виде материала явно не обошлось без применения нанотехнологий. Тоненькие трубочки из карбона смело пропитаны эпоксидкой. Раму усилили волокнами T1000G, которые имеют высокую прочность при растяжении. Настоящий материал зачастую применяется при изготовлении космических кораблей. Такая рама не только имеет высокую прочность, но и умеренную жёсткость.

HMX

Подобные волокна активно используются только инженерами фирмы Scott. Его жёсткость на 20 процентов выше, нежели в других видах карбона. При этом вес остаётся прежним. Это волокно наиболее высокотехнологичное из представленных выше. Но и стоимость велосипедной рамы из волокон HMX втрое превышает стоимость рамы из HMF.

велосипед своими руками чертежи

карбоновая рама своими рукамивелочоппер чертежикарбоновая рама велосипеда своими рукамивелочоппер своими рукамисаморобни рами до велосипедакак сварить велосипедную рамувелосипед чоппер своими рукамиБиполярноекак сделать карбоновую раму велосипедасамодельная рама для велосипедакарбоновый велосипед своими рукамичертеж велосипеда чопперавелосипед из стекловолокнакак сварить раму для велосипедасаморобний автоклавсамодельный велосипед чертежичертежи велочоппервелосипед чоппер своими руками чертеживелорама своими рукамичертежи велосипедных рам чопперовсаморобні рами для велосипедавелосипедная рама из карбона своими рукамикак изабрести велосипед 3 калесовыйкак сделать своими руками корбованую вело рамуwww.самодельный велочоппервелосипеды из стеклопластикакак сделать стеклопластиковую раму для велосипедаВелочоппер Самодельныйвелосипед своими руками чертежи 4колесногоКак сделать карбоновую раму для велосипедакак сделать велосипедЧПУкак создают карбоновые рамывелосипедстеклопластиковая рама для велосипедаизготовленние карбоновой рамы своими рукамивелосипед чертежрама велосипеда из карбона своими рукамикак сделать в ручную велочопперкак можно с стекловолокна и карбона сделать вело рамукак сделать велосипедную раму своими рукамиКак сделать самодельную раму для велосипедакак сварить раму велосипедасамодельная рама для великакак сделать 4 колесный велосипед своими рукамиКарбоновая рама свелосипед из стеклопластикавелорама из эпоксидкирама велосипеда из стекловолокнакарбоновые рамы своими рукамикак сделать велосипед схема чертежисамодельный велочоппер фотопаровой двигатель своими руками чертеживелочопперы своими рукамичертеж велосипедасварить велик своими руками видеоавтоклав из газового баллона чертежкарбоновая рама для велосипеда своими руками3 колёсный велосипед своими руками и чертежикак сделать велочоппер своими руками эскизвелочоппер чертежи рамырама из карбона своими рукамиЧертеж 4-колесного велосипедачертежи самодельных дисковых тормозов для велосипедасаморобні прискорювачі на велосипедавтоклав своими руками чертежисамодельная карбоновая рама велобиполярное расстройствокарбоновый велосипед самодельныйкак сделать велосипед своими руками карбоновую рамусамодельныйВелочоппер самодельный рамы на великсамодельный велочопперчертеж 3 колесного велика3 колёсный самодельный велосипедОбразец чертежа 3 колесного великаавтоклав своими руками из газового баллона чертежикак сварить велосипед для frсамодельный велочоппер форумчертежи 4 колесных велосипедоввелобайки чертежисамодельный чоппер чертежичертеж 4 колесного велосипедачертеж вело рамывелосипед из карбона своими руками

Выбираем между сталью и карбоном

Одним из главных конкурентов углепластиковым велосипедам в плане надёжности и сроков эксплуатации является сталь. Большинство велосипедистов считают именно сталь более пригодной для построения двухколёсного агрегата и на это есть несколько немаловажных аргументов:

Стальная рама даже ручной работы стоит значительно дешевле карбонового изделия.
Срок эксплуатации стальной рамы может в несколько раз превышать время эксплуатации карбоновой.
В плане ремонта тут можно немного поспорить, конечно, явного преимущества сталь не имеет перед углеволокном, но если взять во внимание стоимость самого материала, то можно попросту отдать должное стали, ведь не каждый отважится самостоятельно склеивать столь дорогие детали.

Но, несмотря на все за и против, находятся фанаты и одного и второго типа рам.

Кивок из углепластика, карбона своими руками любой длинны.

Тем не менее это не повод не использовать настоящий карбон в компьютерном моддинге.

Существует достаточно много разных вариантов изготовления деталей из углеродного волокна и им с легкостью можно посветить несколько статей, но только два из них пригодны для домашнего применения, если, конечно, у вас дома нет вакуумного насоса и автоклава Об этих способах мы сегодня и поговорим. Применяя эти способы не получиться раскрыть весть потенциал углеродного волокна, но это не всегда и требуется, например, часто нужен только отличный внешний вид углеродного волокна (особая текстура карбона) и лишь малая доля его прочности.

Первый способ изготовления заключается в том, чтобы покрыть требуемую деталь углеродным волокном, пропитанным полимерной смолой, а второй — изготовление детали из карбона с использованием формы (т.н. матрицы). Первый способ, как не трудно догадаться, более простой, но годиться он больше для декоративного оформления так как не всеми положительными чертами карбона удается воспользоваться (например в таком случае не удастся сэкономить вес), второй же способ позволяет воспользоваться большим количеством преимуществ предоставляемых углеродным волокном, но и занимает он существенно больше времени и сил.

Чтобы наглядно продемонстрировать оба способа изготовления, мы воспользуемся видеороликами компании CarbonMods, которая занимается продажей углеродного волокна и разнообразных аксессуаров связанных с ним, в том числе и специальных наборов с помощью которых можно, как покрыть деталь карбоном, так и изготовить требуемую деталь из углеродного волокна в домашних условиях — об этом и пойдет речь в данных видео. Не смотря на то, что в видео роликах используются специальные наборы, которые продаются компанией CarbonMods как отдельный товар, способы работы с углеродным волокном, показанные в видеороликах, применимы не только с данными наборами, а и с любым другим углеродным волокном и полимерной смолой.

Разрушаем мифы о карбоне

Конечно, так может судить только человек, который ничего не знает о подобном материале. Для того чтобы деталь сломалась от удара камня, нужно на протяжении длительного времени напрягать и нагружать её. Карбон используют при производстве военной воздушной техники, поэтому о камнях речи идти не может. Даже под воздействием пуль материал ведёт себя довольно уверенно.

Если нагрузку, от которой карбоновая рама складывается под давлением, приложить к алюминиевой раме, то она тут же сложится в одночасье ещё быстрее карбоновой.

Другое дело, шоссейные велосипеды. Они могут сломаться при первом падении и это не в новинку. Спортсмены во время гонок или тренировок развивают сумасшедшие для велосипеда скорости, отчего возникает громадная нагрузка.

После повреждения раму из карбона можно выбрасывать.

Как говорилось ранее, настоящий материал отлично ремонтируется и это гораздо дешевле, нежели ремонт алюминиевой или стальной трубы. Для ремонта достаточно наложить специальный бандаж со слоем эпоксидной смолы. Для продления срока эксплуатации карбоновый руль для велосипеда или саму раму можно оклеить специальной защитной плёнкой.

Наблюдается потеря свойств материала от ультрафиолета.

Это совершенное заблуждение. Углеродистые волокна никоим образом не реагируют на высокую температуру и яркие солнечные излучения. Плавится материал при температуре не менее тысячи градусов Цельсия.

Эпоксидка же может менять свои свойства от высоких температур, но это может произойти только при температуре выше шестидесяти градусов Цельсия.

Карбон плохо реагирует на воздействие холода.

Это также заблуждение, ведь из карбона активно изготавливают лыжи и иной спортивный инвентарь.

Сталь или карбон?

Главным конкурентом углепластика в вопросе надежности и долговечности является сталь. Многие приверженцы консервативных взглядов считают, что металл намного больше подходит для изготовления велосипедных рам. И на то есть весомые аргументы:

  • Цена. Стоимость типового байка из карбона сомнительного качества значительно превышает цену стальной рамы, сделанной на заказ.
  • Долговечность. На сайтах и газетных страницах частенько можно увидеть объявления о продаже «стального коня» с рук. Даже спустя 10, 20, 30 лет велосипед не утрачивает своих основных характеристик. Разве что потускнел от времени. При этом продажа подержанного байка из углепластика — случай редкий. Рама такого велосипеда не всегда находит второго хозяина.
  • Ремонт. И здесь любителям металла впору ликовать. Все дело в том, что при сильном ударе карбоновая рама не гнется, а ломается на части. Как ваза, разбившаяся о кафель.

    То есть восстанавливать двухколесного друга бессмысленно и дорого. Рассказывать же о ремонте стальных рам не имеет смысла. Каждый велолюбитель со стажем хотя бы раз самостоятельно паял или выравнивал детали. Да, внешний вид байка после этого, прямо скажем, не праздничный, но ведь это уже особого значения не имеет.

И все же карбоновая рама находят своего потребителя. Ведь новейшие технологии изготовления предлагают неоспоримые плюсы своего товара. Во-первых, вес углепластиковой рамы может быть меньше килограмма. Возможно, для катания вокруг дома или до магазина этот аргумент не слишком актуален. Зато легкость байка в полной мере оценят любители дальних туристических маршрутов. Когда велосипед необходимо пронести на себе в гору, каждый грамм имеет значение.

Во-вторых, амортизация на таком средстве передвижения продумана до мельчайших деталей. Ни одна кочка или пригорок больше не будут неприятно отзываться эхом во всех органах едущего. Карбоновая рама остается в неподвижном состоянии. Это неоспоримый плюс. Ну и, в-третьих, благодаря цвету и фактуре карбона, байк выглядит стильно и модно. На таком не стыдно и девушку на свидании прокатить!

Секреты производства

Многие мастодонты изготовления велосипедного «железа» все чаще приходят к выбору переориентирования производства на создание карбоновых деталей. И это вполне объяснимо.

Во-первых, углеводородная рама велосипеда делается вручную, с минимальным участием техники. А это значит, что можно сохранить количество рабочих мест и не растрачиваться на ремонт дорогостоящего оборудования.

Во-вторых, спрос на новейшие технологии только растет, а значит, сулит большую прибыль. И речь идет не только об обычных покупателях, но и о звездах велосипедного спорта мирового уровня! Так как же выглядит процесс изготовления карбона?

Чаще всего углепластик поступает на завод в виде листов, пропитанных смолой. Реже — как катушки ниток;
Материал режется на части, соответствующие деталям велосипеда

Однако уже здесь производители берут во внимание тот факт, что при наложении слоев, волокна должны «смотреть» в разные стороны для большей надежности. Поэтому полоски углеводорода не всегда идеально подходят под предполагаемую форму;
Затем происходит непосредственное создание чуда

Карбон нагревают и как бы лепят с его помощью раму велосипеда. Этот процесс требует предельного внимания и сосредоточенности;
Переходим к «горяченькому». Все детали фиксируются и укладываются на специальную форму. Пункт назначения: печь!;
После нескольких часов томления, карбоновая рама достается, и ей дают остыть. На этом же этапе проверяют все стыки, неровности и недочеты;
Теперь можно и шлифовкой заняться. Все основание будущего байка зачистят и покрасят;
Рама готова!

Своими руками

Несмотря на довольно кропотливый технологический процесс, народные умельцы умудряются воссоздавать карбоновые рамы своими руками. В интернете можно найти массу видео и фото-инструкций с описаниями на эту тему, начиная от чертежей и заканчивая температурой печи. Удивительно, но у них действительно получается отличная рама! Может, получится и у вас? Ведь создание собственного байка своими руками — поистине бесценное удовольствие!

Карбоновая рама велосипеда — предмет долгих и жарких дискуссий в интернете. Одни считают ее дорогим, но бессмысленным китчем. Другие уверены, что время алюминия и стали осталось в прошлом и теперь будущее за высокими технологиями. Тратить ли все свои средства на приобретение карбона — решать только вам. Однако стоит лишний раз подумать и сделать правильный выбор.

Стоит ли рисковать при покупке дешёвой рамы из углепластика?

В таком случае лучше купить металлическую раму. Кто знает, какие технологические процессы происходили при изготовлении карбоновой рамы. Вполне возможно, что всё производство было нарушено. Ведь прокладывание слоёв требует точности и правильности исполнения. Иначе велосипед не получит нужных положительных качеств.

Отзывы о дешёвых китайских рамах неутешительные: в Интернете море фотографий треснутых и поломанных рам. Лучше не рисковать своим здоровьем и купить за те же деньги хорошую алюминиевую или стальную раму.

Итак, мы выяснили, что углепластик – современный материал, из которого можно сплести множество различных деталей. Из него делают не только рамы. Сейчас уже и переключатели, и манетки, и рули, и подседельные штыри производят из карбона. Будущее за углепластиком, ведь он по всем параметрам обходит своего ближайшего конкурента – алюминия.

Секреты производства

Многие мастодонты изготовления велосипедного «железа» все чаще приходят к выбору переориентирования производства на создание карбоновых деталей. И это вполне объяснимо.

Во-первых, углеводородная рама велосипеда делается вручную, с минимальным участием техники. А это значит, что можно сохранить количество рабочих мест и не растрачиваться на ремонт дорогостоящего оборудования.

Во-вторых, спрос на новейшие технологии только растет, а значит, сулит большую прибыль. И речь идет не только об обычных покупателях, но и о звездах велосипедного спорта мирового уровня! Так как же выглядит процесс изготовления карбона?

Чаще всего углепластик поступает на завод в виде листов, пропитанных смолой. Реже — как катушки ниток;
Материал режется на части, соответствующие деталям велосипеда

Однако уже здесь производители берут во внимание тот факт, что при наложении слоев, волокна должны «смотреть» в разные стороны для большей надежности. Поэтому полоски углеводорода не всегда идеально подходят под предполагаемую форму;
Затем происходит непосредственное создание чуда

Карбон нагревают и как бы лепят с его помощью раму велосипеда. Этот процесс требует предельного внимания и сосредоточенности;
Переходим к «горяченькому». Все детали фиксируются и укладываются на специальную форму. Пункт назначения: печь!;
После нескольких часов томления, карбоновая рама достается, и ей дают остыть. На этом же этапе проверяют все стыки, неровности и недочеты;
Теперь можно и шлифовкой заняться. Все основание будущего байка зачистят и покрасят;
Рама готова!

Распространённые мифы о карбоне

1. Велосипед из карбонового волокна плохо выдерживает точечные удары, нанесенные камнями и другими предметами.

На самом деле невозможно так просто взять и сломать карбоновую раму камешком. Чтобы это произошло, нужно подвергать её постоянным чрезмерным нагрузкам. Недаром этот материал используют в авиастроении, в том числе и при производстве военных самолётов. Даже от пуль карбон не сразу придёт в негодность.

В общем, если приложить к алюминию нагрузку, при которой сломалась карбоновая рама, он просто сложится, и его невозможно будет отремонтировать.

Шоссейный велосипед может сломаться с первого падения, ведь в этих типах гонок спортсмены развивают огромную скорость. Никакой карбон не выдержит таких колоссальных нагрузок. На них, кстати, даже высокопрофильные обода изготавливают из карбона.

2. При повреждении карбоновых волокон раму можно выбросить. Карбон очень легко подвергается ремонту! Это обходится даже дешевле, чем ремонт алюминиевых и стальных труб. На повреждённый участок накладывается специальный бандаж с использованием эпоксидной смолы.

Если повредилось место, где нельзя наложить бандаж, например, маленькие зазоры, куда сложно даже руку просунуть.

Чтобы рама дольше вам прослужила, сразу после покупки оклейте её защитной плёнкой.

Масса этого велосипеда не превышает 5 кг

3. От ультрафиолета и тепла карбон теряет свои свойства.

Это не так. На углеродные волокна солнечное излучение и высокая температура не влияют вообще никак. Температура плавления карбона находится в районе 1000 градусов по Цельсию, а до этой температуры материал никаких физических изменений не испытывает.

С другой стороны, эпоксидные смолы не стабильны при повышенной температуре. Но я не думаю, что вы катаетесь по улице при +60-100 градусах по Цельсию, поэтому ничего со смолой не произойдёт.

4. На карбоне нельзя кататься в холодное время года.

Этот материал используют также при изготовлении лыж. Если бы карбон менял свои свойства при холодной температуре, то его бы и не использовали в производстве инвентаря для зимних видов спорта.

Своими руками

Несмотря на довольно кропотливый технологический процесс, народные умельцы умудряются воссоздавать карбоновые рамы своими руками. В интернете можно найти массу видео и фото-инструкций с описаниями на эту тему, начиная от чертежей и заканчивая температурой печи. Удивительно, но у них действительно получается отличная рама! Может, получится и у вас? Ведь создание собственного байка своими руками — поистине бесценное удовольствие!

Карбоновая рама велосипеда — предмет долгих и жарких дискуссий в интернете. Одни считают ее дорогим, но бессмысленным китчем. Другие уверены, что время алюминия и стали осталось в прошлом и теперь будущее за высокими технологиями. Тратить ли все свои средства на приобретение карбона — решать только вам. Однако стоит лишний раз подумать и сделать правильный выбор.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий