Karbonové vlákno
Kompozity z uhlíkových vláken mají v současné době nejlepší parametry z hlediska hmotnosti, tuhosti, odolnosti a snadného použití ze všech ostatních materiálů, které jsou k dispozici pro výrobu součástí jízdních kol. Kompozitní doslova znamená vyrobený z několika materiálů – v tomto případě z uhlíkových vláken a pryskyřice.
Uložení uhlíkových vláken a kvalita výroby jsou nesmírně důležité pro schopnost kontrolovat torzní zatížení. Na rozdíl od izotropních materiálů (více o izotropii zde: Izotropie) jsou kompozity z uhlíkových vláken umělým materiálem, který lze vyrobit tak, aby splňoval prakticky jakoukoli mechanickou vlastnost, aniž by se změnil celkový konstrukční tvar dílu, jsou zcela anizotropní.
To znamená, že k dosažení optimální tuhosti v kterékoli části rámu, jakmile jsou splněny základní požadavky na tvar, stačí pouze vylepšit vrstvení uhlíkových vláken a použitý výrobní proces. Není třeba provádět žádné strukturální změny. Provádění adekvátních změn ve vrstvení uhlíkových vláken a výrobním procesu je však velmi nákladné, proto se častěji setkáte s inovativními tvary a mechanickými řešeními, která mají zlepšit tuhost s vedlejším přínosem dosažení nižších výrobních nákladů. Vzhledem k menší velikosti naší společnosti pro nás výrobní náklady a z nich vyplývající zvýšení nákladů na skladové zásoby nepředstavují zásadní problém. Můžeme si dovolit SOUSTŘEDIT SE na dosažení nejlepších výsledků za použití nejlepších možných materiálů a osvědčených technologií. (Viz: Proč koupit Velocite?)
Výroba
Hlavními dodavateli, kteří představují 70 % celkového trhu, typu uhlíkových vláken používaných pro výrobu dílů jízdních kol jsou společnosti Toho Tenax, Toray Industrial a Mitsubishi Rayon, všechny se sídlem v Japonsku. Jsou hlavními dodavateli v oblasti tzv. normálního tahu (pod 12 000 vláken) uhlíkových vláken nebo obecně známých jako 1k, 3k, 12k vazba a UD uhlíková vlákna. Nedávno se stal dostupným další typ tkaniny z uhlíkových vláken, rozšířený tow. Jak název napovídá, tento typ tkaniny se vyrábí „rozprostřením“ vlečky, obvykle 12k vlečky, aby se vytvořila páska, která je mnohem širší než původní 12k vlečka. Akt rozprostření vlákna vede k dvourozměrnějšímu rozložení vláken, takže tkanina vyrobená z rozprostřeného vlákna může pokrýt větší plochu než tkaniny vyrobené ze standardního vlákna při použití stejného počtu vláken. To vede k tomu, že rozprostřené tažné tkaniny mají mnohem nižší hmotnost než standardní tkaniny.
Je důležité poznamenat, že sportovní odvětví představuje pouze 20 % celkové spotřeby uhlíkových vláken, přičemž výroba dílů pro jízdní kola tak pravděpodobně představuje pouze 5 % celosvětové spotřeby uhlíkových vláken. To znamená, že materiály z uhlíkových vláken a související pryskyřice, které se jízdní kolo průmysl používá původně vyvinuté pro jiné odvětví, jako je letectví a kosmonautika. Neexistují žádné jízdní kolo specifické materiály z uhlíkových vláken nebo pryskyřice navzdory tomu, co tvrdí některé fantasknější marketingové materiály my.
Použití uhlíkových vláken v cyklistickém průmyslu
Uhlíková vlákna se nejčastěji používají v rolích předimpregnované tkaniny neboli prepregu. Vzhledem k tomu, že kompozit z uhlíkových vláken je kompozitní materiál, který kombinuje uhlíková vlákna a pryskyřici, znamená prepreg, že uhlíková vlákna již byla nasycena pryskyřicí. Kolik pryskyřice je přítomno a jaký je to typ, závisí na třídě a konečném použití prepregu z uhlíkových vláken.
Komponenty jízdních kol, konkrétně rámy jízdních kol, se vyrábějí z různých druhů uhlíkových vláken, které se vyznačují především pevností v tahu a modulem pružnosti v tahu. Pevnost v tahu je síla potřebná k přetržení vláken, zatímco modul pružnosti v tahu je měřítkem tuhosti uhlíkových vláken.
Náklady na materiály obecně rostou se zvyšující se pevností v tahu, resp. s rostoucím modulem pružnosti v tahu. Vlákno (vazba) také určuje cenu materiálu s větším vláknem prepregu (např. 12k) stojí méně díky nižším výrobním nákladům.
Níže uvedená tabulka připravená společností Toray Industrial ilustruje některé základní charakteristiky řady prepregů z uhlíkových vláken Toray a ukazuje, proč je použití více vrstev uhlíkových vláken s různým modulem pružnosti jediným způsobem, jak vyrobit vysoce výkonné, bezpečné a odolné rámy jízdních kol.
Všimněte si, že pevnost v tahu a modul pružnosti v tahu jsou téměř nepřímo úměrné, to znamená, že čím jsou vlákna pevnější v tahu a odolnější proti přetržení, tím jsou méně tuhá. Při výrobě rámů pro kola to znamená, že v současné době není možné zkonstruovat mimořádně lehký rám (pod cca 1,5 kg). 850 g) z kompozitu z uhlíkových vláken, který je zároveň tuhý a odolný proti samovolnému prasknutí a poškození v případě pádu. Proto se u všech rámů Velocite používá tzv. optimalizovaný karbon Velocite nebo VOC, což je zkrácený výraz pro to, že naše rámy používají více vrstev uhlíkových vláken s různým modulem v určitých oblastech každé velikosti rámu, aby bylo dosaženo požadované tuhosti, hmotnosti a odolnosti.
Vše je o lisování
Problém této technologie spočívá v tom, že měchýře nemohou být dokonale přesné a velmi často se na nich tvoří vrásky a záhyby (podobně jako na duši, když není správně nasazena do pneumatiky jízdního kola), které mají za následek nedokonalosti a nerovnoměrnou tloušťku vrstev prepregu, což oslabuje výslednou rámu. Někdy jsou tyto měchýře dokonce ponechány uvnitř rámu.
Dokonce ani vyjímatelné formy, které některé cyklistické společnosti uvádějí, že používají uvnitř měchů, nebo použití vakuových vaků k odvádění přebytečného vzduchu z formy nemohou zlepšit tvarování měchů natolik, aby bylo možné je použít pro rámy jízdních kol špičkové kvality. Přinejmenším jeden z velkých výrobců jízdních kol dokonce přiznává zvrásnění vnějšího povrchu některých svých výrobků kolo rámy, což se svádí na rozmary jednosměrných uhlíkových vláken. Dokonce žádají své zákazníky, aby tyto vady považovali za jedinečné znaky ručně vyrobeného jízdního kola. Nesmysl: Jsou způsobeny horšími technikami lisování.
Lisování EPS: Stav techniky
Formování expandovaného polystyrenu (EPS) je současným stavem techniky, pokud jde o formování kompozitů z uhlíkových vláken. Při lisování EPS se vnitřní forma z polystyrenu vyrobí přesně podle tvaru rámu a na ni se nanáší prepreg. Polystyren používaný při lisování EPS je velmi podobný výstelkám cyklistických přileb. Pod vlivem tepla se násilně snaží rozpínat až na čtyřicetinásobek své velikosti, čímž zcela a dokonale přizpůsobí vrstvy prepregu přesným tvarům a konturám vnější škeblové formy. Po vytvrzení se vyčerpané formy z rámu odsávají pomocí vysokého tlaku vzduchu.
Výsledkem je výrobek s těsnějším zhutněním při použití menšího množství materiálu, což znamená pevnější a lehčí rám. Znamená to také rám se stejnou tloušťkou a bez jakýchkoli nedokonalostí a nesrovnalostí, které může zanechat tvarování měchýřů. Tyto nepravidelnosti mohou časem vést k delaminaci a/nebo předčasným napěťovým trhlinám. Každý záhyb a každá vráska jsou potenciálními místy poruchy. Při lisování EPS je vnitřní část rámu stejně hladká a bez vrásek jako vnější část.
Monocoque Znamená lepší rám
Slovo Monocoque pochází z francouzštiny a znamená „jednoduchá skořepina“.“ V podstatě se jedná o způsob konstrukce jízdního kola rám z jednoho kusu, aby souvislá skořepina zvládala namáhání a síly jako jeden celek. To je v kontrastu se staršími metodami, jako je „lug and tube“ konstrukce (poprvé použitá u ocelových rámů), kdy jsou trubky z uhlíkových kompozitů přilepeny k úchytům (držákům podobným objímkám) a rám je tak sestaven. Tato metoda byla použita u průkopnického rámu Giant Cadex 980 C, se kterým John poprvé závodil v roce 1987.
Společnost Gerard Cycles vyrábí své rámy pomocí monokok přední trojúhelník, který je spojen přesně zarovnanými a slepenými sestavami sedlové vzpěry a řetězové vzpěry, což je metoda používaná prakticky u všech rámů špičkových kol.
Výnosy z G-Spec CarbonProcess
Ačkoli naše nejmodernější výrobní metody přinášejí lehčí rámy (rám Force 100 o velikosti 54 cm váží méně než 850 gramů), nejsme posedlí výrobou co nejlehčích rámů. Mnohem více nás zajímá výroba rámů, které jsou dostatečně tuhé a pevné, aby poskytovaly nejvyšší možný výkon za všech podmínek. To je výsledná výhra z technologie G-Spec CarbonProcess.
Giant® Cadex 980 CGiant poprvé vstoupil na trh s karbonovými rámy kol, a to modelem Cadex 980 C, který byl poprvé představen v roce 1987. Hybrid konstrukce, obsahovalo osm trubek z uhlíkových vláken, hliníkové výstupky a hliníkovou vidlici. Byl považován za první cenově dostupné silniční kolo z uhlíkových vláken.
Cyklistické stránky
S rostoucí poptávkou po sportovních aplikacích v posledních letech vykazují cyklistické aplikace největší poptávku po uhlíkových vláknech ze všech sportů, s výjimkou golfu a rybaření. Zatímco v Evropě jsou populární profesionální silniční cyklistické závody, v Japonsku jsme se v posledních letech začali setkávat se specializovanou silniční cyklistikou a terénní horskou cyklistikou, přičemž karbonová kola (kola vyrobená z uhlíkových vláken) se nyní dostávají na titulní stránky japonských cyklistických časopisů.
Jízdní kolo se skládá z konstrukce zahrnující rám, vidlici a řídítka, jakož i z komponentů, které přenášejí a ovládají hnací sílu, jako jsou kola, kliky, převody, řazení, brzdy, brzdové páky atd. V polovině 80. let 20. století byly textilie a prepregové výrobky TORAYCA™ poprvé použity v předních vidlicích tchajwanské firmy kolo výrobce, než se objeví také v discích kol a nejmodernějších karbonových monocoque rámy. Poté, monocoque karoserie se dostaly do slepé uličky kvůli potřebě velkých zařízení pro umístění forem o velikosti rámů. S vývojem rámů, v nichž byly karbonové trubky (osm trubek tvořících přední a zadní rám, nazývané také trubky) vyrobeny s využitím technologie tvarování trubek s použitím jednosměrného prepregu a textilního prepregu vyvinutého pro násady golfových holí, rybářské pruty a rakety a následně spojeny pomocí úchytů (spojovacích kloubů), se však začaly používat v horských a silničních kolech po celém světě. S použitím karbonových prepregů v dalších komponentech, jako jsou ráfky kol a klikové sady, a s dalším pokrokem v konstrukci a technologii lisování se karbonové monokok rámy se staly standardem a přispěly ke zlepšení lehkosti, tuhosti a odolnosti jízdních kol.
Společnost Toray nabízí špičkovou řadu karbonových vláken, která splňují širokou škálu potřeb zákazníků, od de facto standardního vlákna TORAYCA™ T700S až po nejmodernější vlákna TORAYCA™ T1100G a M40X, která nabízejí vysokou pevnost i modul pružnosti. Vlastnosti kompozitních výrobků však neurčují pouze uhlíková vlákna. Společnost Toray se zabývá výzkumem a vývojem nejen uhlíkových vláken, ale také pryskyřic, které mají zásadní vliv na vlastnosti kompozitů. Společnost Toray zlepšila pevnost rámu a snížila hmotnost díky vytvoření pryskyřice s použitím technologie řízení materiálu na nanoúrovni nazvané NANOALLOY™. Tyto špičkové materiály společnosti Toray se používají v mnoha kolech, která používají špičkoví profesionálové na Tour de France.
V poslední době se objevují kola s pohonem, tzv. elektrokola. Elektrokola vedou ke snížení dopadů na životní prostředí, protože neprodukují výfukové emise, a mohou také zmírnit dopravní zácpy. Proto stále více lidí přesedá z automobilů a veřejné dopravy na elektrokola, zejména v Evropě a Severní Americe. Obliba elektrokol také přispívá ke zlepšení kvality života všech typů lidí, od dětí až po seniory, protože je lze používat nejen ve městech, ale také pro jízdu v terénu v horách, která si obvykle vybírá svou daň na jezdcích. TORAYCA™ má také svůj podíl na tom, že tato elektrokola jsou lehčí. Snížení hmotnosti rámu snižuje zatížení baterie, což umožňuje zvýšit dojezdovou vzdálenost nebo zmenšit baterii.
Společnost Toray pomáhá dále rozvíjet konkurenceschopnou cyklistiku a podporuje nové změny životního stylu prostřednictvím své rozsáhlé řady materiálových produktů.
Proč materiály TORAY?
Společnost Toray nabízí širokou škálu řešení z kompozitních materiálů, která vyhovují různým požadavkům na trhu s motocykly.
Lehké
Díky novým vysokopevnostním a vysokomodulovým uhlíkovým vláknům Toray TORAYCA™ T1100G, M40X a vysoce výkonným prepregům využívajícím novou technologii NANOALLOY™ přispívají inovativní technologie společnosti Toray k posunu hranic snižování hmotnosti.
Rozsáhlá nabídka uhlíkových vláken
Díky rozsáhlé produktové řadě, která je špičkou v oboru, pokud jde o mechanické vlastnosti a počet vláken atd., Společnost Toray je schopna uspokojit potřeby zákazníků díky vysokému výkonu, vysoké kvalitě a stabilním dodávkám.
Technologie NANOALLOY™
Vysoce výkonná pryskyřice společnosti Toray se zlepšenými dynamickými vlastnostmi využívající technologii řízení materiálu na nanoúrovni. Kombinací pryskyřice aplikující technologii řízení materiálu na nanoúrovni nazvanou NANOALLOY™ a uhlíkových vláken TORAYCA™ se dosahuje lepšího rám pevnosti a snížené hmotnosti.
Rozmanitá nabídka pryskyřic
Nejenže pryskyřičná matrice (epoxidová pryskyřice) používaná v prepregu TORAYCA™ plně využívá výkonnost uhlíkových vláken, společnost Toray má také pestrou nabídku produktů, která zahrnuje pryskyřici používající technologii řízení materiálu na nanoúrovni nazvanou NANOALLOY™ se zlepšenými dynamickými vlastnostmi, rychle vytvrzující pryskyřici, která zvyšuje efektivitu výroby při vytvrzování v lisu, pryskyřici s vysokou odolností proti vysokým teplotám, pryskyřici pohlcující vibrace a pryskyřici odolnou proti nárazu.
Technologie NANOALLOY™ je inovativní technologie kontroly mikrostruktury. Vlastníme základní patent, patenty na základní postupy a užitné patenty.
Díky dobře vyvážené moderní geometrii je Ripley připraven na každé dobrodružství. Dlouhá přední část, volný hlavový úhel a krátká zadní část vám dodají jistotu při zkoušení nových tratí, zatímco strmý úhel sedlové trubky a kratší offset vidlice usnadňují manévrování v technických stoupáních a na plynulých singletrailech.
Ripley V 4 S je vybaven novým převodníkem UDH pro maximální kompatibilitu v budoucnu a přechází na 55mm řetězovou linku. Širší řetězové vedení umožňuje tužší řetězovou vzpěru.
Od roku 2005. spolupracujeme s guru odpružení Davem Weaglem na platformě odpružení dw-link. Poskytuje bezkonkurenční kombinaci účinnosti při stoupání a výkonu při sjezdu, která byla opakovaně prokázána na nejvyšší úrovni závodění.
Dlouhý sloupek Dropper Post
Pro popis našich velikostí používáme názvy jako malý, střední a velký, protože je to snadno pochopitelné, ale naše ultra nízké stojany a vůle pro dlouhé kapličky vám dávají možnost zvolit velikost na základě dosahu.
Ať už si objednáte sadu XX 1 nebo SLX, dostanete stejný rám z preMium karbonových vláken. Všechna naše kola jsou vyrobena z nejkvalitnějších materiálů a optimalizována pro dosažení nejlepší pevnosti, hmotnosti, tuhosti a jízdních vlastností. Ripley váží 5 kg bez tlumiče.
Odsazení vidlic
Někdy je kratší lepší. Nový Ripley používá místo typického posunu 51 mm posun 44 mm. Díky tomu získáte stabilitu s menším úhlem hlavy a zároveň si zachováte pocit jako na BMX, no, Ripley.
Před několika lety jsme byli průkopníky revoluce v oblasti širokých ráfků a inspirovali jsme novou úrodu širších 2. 4 “ – 2. 6″ pláště. V kombinaci s touto kombinací lze jezdit při velmi nízkých tlacích, které vytvářejí přilnavost v zatáčkách, která tahá za lokty, aniž by byla obětována rychlost.
Geometrie Ripley
130mm vidlice (544 mm od osy ke korunce)
Průvodce velikostí (výška jezdce)
Časté dotazy ke specifickému modelu Ripley
Všechny naše návody jsou k dispozici zde. V záložce „Nastavení“ vpravo najdete také průvodce rychlým nastavením modelu Ripley.
Pro tlumiče Ripley existují dvě různá naladění. Naše standardní naladění a lehké naladění.
Od srpna 2019 dodáváme malé a střední Ripley s lehkým laděním. Chcete-li identifikovat lehké ladění, najděte čtyřmístný kód na tlumiči. Zde jsou kódy lehkého ladění: DZGP, DZGN nebo DZGM. Standardní kódy jsou DXBC, DWSL a DWRC.
Téměř každý, kdo váží méně než 160 kg, by měl používat lehké ladění. Pokud je tato hodnota vyšší a budete chtít tvrdší naladění.
Pokud některý z těchto bodů popisuje vaši jízdu, mohou někteří lehčí jezdci preferovat standardní naladění:
- Váš styl jízdy zahrnuje hodně skoků a chcete mít větší kontrolu odskoku při dopadech
- Máte hodně opravdu dlouhých sjezdů a nechcete tlumič přehřát
- Jste poloprofesionální nebo vyšší DH závodník
Fox nebo autorizované servisní středisko Fox vám může tlumič převentilovat, pokud chcete zvolit jiné naladění.
Dvojité excentry nabízely efektivní platformu pro šlapání a pružný pocit z odpružení, ale zabíraly cenný prostor v trubce rámu. Aby byl model Ripley kompatibilní s novou řadou dlouhých sloupků, přešli jsme na zcela nový rám inspirovaný modelem Ripmo. Přitom se nám podařilo výrazně snížit rám hmotnosti a zvýšené tuhosti.
Proč je karbonový rám z trubky na trubku kvalitnější?
V předchozím článku jsme si vysvětlili, jak probíhá vrstvení karbonového rámu. Řekli jsme vám o kvalitě získané přidáním správné směsi pryskyřic a kevlaru, ale také jsme řekli, že tím získáme mírný nárůst hmotnosti. Je snazší dostat se z váhy s monokok rám s jednou formou nebo s dvěma formami, kde působící tlak může výrazně stlačit uhlíková vlákna, takže je kompaktní, tuhý a lehký, spíše než u vrstveného karbonu. Proč tedy říkáme, že karbonový rám typu „trubka na trubku“ je lepší?? Pouze pro své elastické vlastnosti? Rozhodně ne. Uvádíme více než jeden důvod. Některé technické, jiné spíše komerční.
Většina monokokových rámů pochází z Asie
To znamená, že se vyrábí ve velkém množství ve více než jednom závodě. To velmi ztěžuje kontrolu nejvnitřnějších vláken karbonu, kterou lze po dokončení rámu ověřit pouze pomocí velmi drahého zařízení. Všechny vyrobené karbonové rámy se mohou od sebe mechanicky lišit v závislosti na způsobu zpracování, který zavedl zpracovatelský závod, ale esteticky mohou být totožné. Ve skutečnosti není neobvyklé slyšet o „vadných výrobních sériích“, možná dokonce stažených z trhu. Tyto případy se vyskytují jen zřídka. Mnohem častěji se však setkáváme s podvozky, které nedodržují stejný výrobní standard jako sesterský model. A mluvíme také o velkých značkách, protože čím vyšší je počet vyrobených kusů, tím obtížnější je udržet kontrolu.
To je příjemná výhoda nejen pro přizpůsobení, ale také z hlediska výkonu a pohodlí. Ve skutečnosti není tak neobvyklé, že se najdou lidé, kteří potřebují kola na míru kvůli určitým antropometrickým problémům. Velmi často se však také setkáváme s cyklisty, kteří, ačkoli jsou dobře přizpůsobeni standardu kolo, by měly velký prospěch z přizpůsobení geometrie rámu.
Jak jsme již uvedli výše, karbonový rám typu tube-to-tube je mnohem robustnější.
někdy o něco těžší, přičemž nejtěžší váží v závislosti na rámu mezi 40 a 150 gramy. robustní znamená mnohem odolnější vůči nárazu. Samozřejmě všichni doufáme, že to nebude mít žádný dopad, ale bohužel je to součást života cyklisty. Robustnější provedení však může znamenat i trvanlivost v čase. Kola totiž na rozdíl od motocyklů nemají odpružení, a proto se všechny nerovnosti terénu plně odrážejí na rámu, zmírněné pouze prací pneumatik o šířce několika milimetrů.
Zatímco obvaz je pokaždé znovu navržen, sériově vyráběný rám s sebou nese možnou vadu pro celý rok návrhu. Bohužel tyto události nejsou tak vzácné, jak by se dalo očekávat. Pokud je kolo nesprávně navrženo pro konkrétní komponenty, nelze to změnit, dokud se peníze investované do forem nevrátí z prodeje.
V následujícím článku vám však vysvětlíme, proč vám většina firem z oblasti cyklistiky tvrdí pravý opak.