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碳纤维自行车部件-碳纤维

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最后更新: 2016-03-16 11:55
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公司基本资料信息






 
 
产品详细说明
碳纤维 (CFRP)
  碳纤维不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性。它比重不到钢的1/4,但强度却非常强。而且其耐蚀性出类拔萃,是新一代增强纤维。碳纤维广泛用于民用、军用、建筑、航天以及超级跑车领域。
 
车架优点
  碳纤维车架的特征是「轻、钢性好、冲击吸收性好」,但是,充分发挥碳纤维的优异性能,在技术上看起来不是那么容易,各碳纤维材料厂家之间的品质差异也较大。自行车厂家考虑到成本问题,不大可能使用高等级的碳纤维来制作车架。虽然存在上述的现实问题,但是碳纤维车架还是具有其他素材所没有的优点,可以制造8、9kg左右的轻量自行车,这种碳纤维轻量自行车,登坡时最能体现其优点,登坡顺利而爽快。而不会像一些轻的铝合金车架,登坡时感到有一种向后拉的力量。
  (1).可以制作重量轻的车架
  碳纤维车架是把碳纤维对着发生应力的方向层层叠而得到强度。碳纤维车架非常轻,这是它的密度和强的拉伸强度构成的。
  (2).冲击吸收性好
  碳纤维用来制作残疾者运动时用的假腿,或者特殊的弹簧等被用在各领域。利用它的吸收冲击力优异的性能,制作不用避震器的自行车。如SCOTT厂的ELEVATED车架是著名的。但是各个厂家之间的品质差异较大,有的很硬,因此这种车架乘骑后才能知道好或者不好。
  (3).可以制造各种形状的车架
  碳纤维的基本成型方法是,在模具上铺上纤维片然后流入树脂并烧固。可以制成各种形状的车架,如TREK的Y车架。

 
车架缺点
  (1).复杂的应力计算
  构成碳纤维车架的是碳纤维,它的特点是拉伸强度强,但剪断强度弱,加工时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性),根据计算把碳纤维片重叠成型。加工技术各厂家各异,应选择有经验而可靠厂家的制品是很重要的。
  (2).难于更改尺寸
由于作好模具后成型,难于更改尺寸。无法相应多尺寸多款式的订单。
  (3).老化
  使用树脂因此会不会老化?这是一个存在的课题,它放置在阳光下时会逐渐变白。当然这种现象关系到厂家的技术。最好不要放置在阳光下。
 


种类
  全碳
  所有的碳纤维自行车配件全部采用碳纤维材料。
  半碳
  很多自行车采用铝合金+碳纤维来制造。比如一个车架,可能上管会采用碳而其它部位则铝合金(或者后三角采用碳···),前叉臂用碳纤维,前叉管用铝合金制造,这样的就可以说是半碳的。
  包碳
  有些车架、车把、把立、曲柄、前叉、坐杆等配件,厂家用铝合金制作,然后在表层包了一层碳布,这就是包碳的东西。
 
  材料环境
  碳纤维和环境的关系
  碳纤维含有树脂因此也可以说耐酸。但是对碳纤维来说应多考虑内在因素,它用树脂因此树脂老化的可能性是存在的。碳纤维制自行车不使用时应该避开阳光,日光和环境的温度对它的影响最大。


  钛和环境的关系
  耐腐蚀性极佳(被使用在和原子能有关的部门),不怕雨水、不怕受伤、沾上水滴也不用抹乾净。用这种材料制作自行车实在浪费,但是钛也有缺点如前述(异种金属腐蚀),如铝制配件和钛制配件接合在一起时逐渐被腐蚀掉。
  除了钛之外,其他金属之间也会发生异种金属腐蚀,尤其是坐管部位,例如,把铝制坐管和铬钼钢车架接合在一起而不管它时,接触面变成褐色,甚至于无法把它们解脱下来。
  金属的疲劳度
  金属疲劳
  制作自行车车架的材料有铬钼钢、铝、钛、碳纤等。其中用最薄的管来制作的是铬钼钢车架。它的加工性好,材料便宜,骑感好,但它必需制成薄壁管,这种薄壁的管会有较高的拉伸强度和加工性。
  铬钼钢的强度较容易逐渐减弱,也就是较容易疲劳的现象表现在如下。
  (1).同样的冲击力加在各种材料上,铬钼钢薄管所发生的应力最大(容易发生疲劳而引起的破坏)。
  (2).对铬钼钢的研究的历史较长,最大限制地利用它的特性制成极薄壁的管,应力虽然发生的各个局部部位,但是对整个管来说会发生较高的应力。
  (3).由生锈引起的全面腐蚀将会引起管壁的变化,结果这个现象又提高了应力,引起疲劳破坏。
  (4).应力集中在局部而生锈、或者外伤引起的凹处,从该处引起疲劳破坏。
  (5).参加比赛时产生的冲击,使车架发生较高的应力,使用的次数越多,疲劳破坏也逐渐增多。
  以上主要是针对铬钼钢,但是铝合金制的车架发展迅速,有许多用薄壁的铝管制作的车架,它们是否上述的铬钼钢制车架一样,发生疲劳破坏呢?尤其是铝没有耐疲劳限度,很小的应力也必定会产生破坏。其应力越大破坏所需时间越短。所出售的极薄壁管的铝制车架,厂家都未明确注明其寿命。
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