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碳纖維自行車的優點和缺點

瀏覽次數:433次 發布日期:2016-8-18 17:50:44

自行車是人們日常生活中不可缺少的代步工具,其造價低廉,維修簡單,使用方便,深受世界各國人民喜愛,形成了巨大的自行車消費市場,隨著現代社會的飛快發展,自行車已不僅僅是交通和運輸工具,已具有集健身、旅游、競賽等多種功能。自行車檔次的高低取決于材料的選擇和做工。典型的低、中、高檔自行車構架分別由碳鋼、鉻鉬合金及鋁合金和碳纖維制造。碳纖維是一種新型的復合材料,它有重量輕、比強度高、比剛度大的優點,而且具有可設計性和易成型性,從而使設計的結構有更高的結構效率。

    碳纖維自行車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。

           

  制造材料:自行車的材料有已往使用的鉻鉬鋼以外、碳纖維材料還有鋁、鈦、碳纖、鎂等不斷出現新材料。

   

                          碳纖維自行車


    碳纖維

  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。碳纖維廣泛用于民用、軍用、建筑、航天以及超級跑車領域。

 

  碳纖維車架優點

  碳纖維車架的特征是「輕、鋼性好、沖擊吸收性好」,但是,充分發揮碳纖維的優異性能,在技術上看起來不是那么容易,各碳纖維材料廠家之間的品質差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題,不大可能使用高等級的碳纖維來制作車架。雖然存在上述的現實問題,但是碳纖維車架還是具有其他素材所沒有的優點,可以制造8、9kg左右的輕量自行車,這種碳纖維輕量自行車,登坡時最能體現其優點,登坡順利而爽快。而不會像一些輕的鋁合金車架,登坡時感到有一種向后拉的力量。

  (1).可以制作重量輕的車架

  碳纖維車架是把碳纖維對著發生應力的方向層層疊而得到強度。碳纖維車架非常輕,這是它的密度和強的拉伸強度構成的。

  (2).沖擊吸收性好

  碳纖維用來制作殘疾者運動時用的假腿,或者特殊的彈簧等被用在各領域。利用它的吸收沖擊力優異的性能,制作不用避震器的自行車。但是各個廠家之間的品質差異較大,有的很硬,因此這種車架乘騎后才能知道好或者不好。

  (3).可以制造各種形狀的車架

碳纖維的基本成型方法是,在模具上鋪上纖維片然后流入樹脂并燒固??梢灾瞥筛鞣N形狀的車架.

   碳纖維車架缺點

  (1).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。加工技術各廠家各異,應選擇有經驗而可靠廠家的制品是很重要的。

  (2).難于更改尺寸

  由于作好模具后成型,難于更改尺寸。無法相應多尺寸多款式的訂單。

  (3).老化

  使用樹脂因此會不會老化?這是一個存在的課題,它放置在陽光下時會逐漸變白。當然這種現象關系到廠家的技術。最好不要放置在陽光下。

   碳纖維自行車的種類

  全碳:所有的碳纖維自行車配件全部采用碳纖維材料。

  半碳:很多自行車采用鋁合金+碳纖維來制造。比如一個車架,可能上管會采用碳而其它部位則鋁合金(或者后三角采用碳···),前叉臂用碳纖維,前叉管用鋁合金制造,這樣的就可以說是半碳的。

  包碳:有些車架、車把、把立、曲柄、前叉、坐桿等配件,廠家用鋁合金制作,然后在表層包了一層碳布,這就是包碳的東西。

  碳纖維自行車和環境的關系

  碳纖維含有樹脂因此也可以說耐酸。但是對碳纖維來說應多考慮內在因素,它用樹脂因此樹脂老化的可能性是存在的。碳纖維制自行車不使用時應該避開陽光,日光和環境的溫度對它的影響最大。



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