Блог

Dec 11, 2023

Как компоновка углеродного волокна делает велосипедные рамы жесткими и податливыми во всех нужных местах с помощью алхимии

За то, что он является самым легким/жестким/прочным материалом для изготовления рамы велосипеда,

Я не ожидал, что инженеры Alchemy Bikes, поскольку это самый легкий/жесткий/прочный материал для изготовления рамы велосипеда, сравнят углеродное волокно со шпаклевкой. Но по сравнению со сталью, алюминием или титаном углеродное волокно открывает мир возможностей для настройки жесткости и качества езды на велосипеде.

«Это действительно можно вылепить», — сказал мне Брэд Клик, техник по углеродному волокну Alchemy.

Конечно, существуют внутренние различия между углеродным волокном и металлами, которые влияют на качество езды и не являются взаимозаменяемыми, но углеродное волокно имеет тенденцию быть более «настраиваемым», начиная с толщины стенок трубок и заканчивая соединением трубок и вплоть до форма самой трубки.

Ежегодно мы читаем десятки пресс-релизов от брендов, которые говорят о обеспечении соответствия требованиям или гибкости части своих рам при одновременном усилении других частей для большей жесткости. Почему? Некоторые трубы подвергаются более грубой силе при движении по тропам и должны быть как можно более прочными, в то время как другие могут иметь некоторую гибкость, чтобы сгладить вибрацию и удары для человека, сидящего наверху. Как и многие компоненты велосипеда, это баланс силы и чувствительности, как в фильме «Скала» в одном из тех фильмов, где он играет неожиданную роль смотрителя.

Чтобы лучше понять, как работает этот баланс, я зашел в новый магазин Alchemy в Голдене, штат Колорадо, чтобы услышать, как инженеры создают самые лучшие/самые легкие/сильные велосипеды, которые они могут, с комфортом водителя и производительностью рамы на переднем плане.

Alchemy предлагает шоссейные и гравийные велосипеды, геометрия которых адаптирована к размерам тела гонщика. Как это происходит с карбоновой рамой? При конструкции «труба к трубке» верхние и подседельные трубы обрезаются до нужной длины, как стальная труба, а затем соединяются вместе с помощью процесса углеродной обмотки.

Однако прежде чем это произойдет, Клик находится в помещении для укладки с катушками углеродного волокна, готовым составить график укладки — ориентацию листов углеродного волокна в самой трубке.

«Каждая конкретная трубка или часть велосипеда имеет свой собственный график простоя», - объясняет Райан Канниццаро, основатель Alchemy. «А именно, сколько слоев [углеродного волокна] и в каком направлении вы их уложите».

По большей части Alchemy использует однонаправленное углеродное волокно вместо тканого углеродного волокна. При однонаправленном волокне волокно движется в одном направлении, как волокна в 2×4, хотя его можно разрезать так, чтобы волокно проходило под другим углом. Определив лучший график укладки для каждой трубы, Alchemy точно настраивает ходовые качества, степень податливости и жесткость в каждой секции рамы.

Сам по себе лист углеродного волокна легко разорвать в клочья. «Как только они пересекаются друг с другом, два волокна борются друг с другом», — говорит Клик. Когда мастера из карбона Alchemy составляют график укладки и листы начинают перекрываться под разными углами, тогда рама начинает становиться прочной. Сложите вместе два листа с противоположными волокнами, и вдруг его станет очень трудно порвать.

Алхимия укладывает листы углеродного волокна вместе в трубку. На одном листе волокна могут располагаться под углом 30°, а на другом листе волокна могут располагаться под углом 45°. Инженеры определяют лучший график укладки для каждой трубы для достижения желаемой жесткости вместо использования плетеного углеродного волокна, где качество езды не так настраиваемо. В среднем каждая трубка состоит из шести листов углеродного волокна.

Alchemy использует на своих дорогах только конструкцию «труба к трубе» и гравийные рамы, которые до сих пор производятся на собственном заводе в Голдене, штат Колорадо. Они также придают рамам конструкцию закрытой камеры. Например, внутренняя часть верхней трубы отделена от подседельной трубы. Это обеспечивает лучшее гашение вибрации рамой. Однако в рамах своих горных велосипедов они используют монокок с открытой камерой. При подвеске и шинах большего размера гашение вибраций не так важно.

Канниццаро ​​объясняет, что конструкция «труба к трубе» и интенсивные графики простоев лучше подходят для его дорожных и гравийных велосипедов, а монокок лучше подходит для рам горных велосипедов с полной подвеской.