Resin არის შეუცნობელი გმირი, რომელიც ატარებს თქვენს ნახშირბადის ჩარჩოს ერთად და ის ისეთივე მნიშვნელოვანია შესრულებისთვის
ჰკითხეთ მოგზაურთა უმეტესობას, რისგან არის დამზადებული მათი ველოსიპედის ჩარჩო და პასუხი სავარაუდოდ იქნება "ნახშირბადი". ჰკითხეთ ნებისმიერს, ვინც მონაწილეობს ველოსიპედის ჩარჩოების დამზადებაში (ან სხვა პროდუქტები, რომლებიც დამზადებულია ამ ნაქსოვი საოცარი მასალისგან) და მიიღებთ უფრო რთულ პასუხს.
"ველოსიპედის ინდუსტრიაში ჩვეულებრივ გვესმის საუბარი ნახშირბადზე, მაგრამ ეს მართლაც ძალიან მარტივია - განზოგადება", - ამბობს თომას ლეშიკი, გერმანული ბორბლების მწარმოებელი Lightweight-ის ინჟინერიის ხელმძღვანელი. სინამდვილეში ეს არის ნახშირბადის ბოჭკოების და ეპოქსიდური ფისოვანი მატრიცა. უფრო ზუსტი ტერმინია CFRP - ნახშირბადის ბოჭკოებით გამაგრებული პლასტმასი.''
ასე რომ, ჩვენი ძალიან სასურველი ჯოხები ცოტათი მეტია, ვიდრე გამაგრებული პლასტმასის ველოსიპედი. ეს არის მარტივი აბრევიატურა და შორს ახსნის ფისების მნიშვნელობას - რომლებიც CFRP-ის პლასტიკური (ან პოლიმერული) ნაწილია. არსებითად, ფისი ანიჭებს კომპოზიტურ მასალას სიმტკიცეს. როგორც ფილ დემპსი Aprire-დან, კომპანია, რომელიც სპეციალიზირებულია ნახშირბადის ბოჭკოვან ველოსიპედებში, ამბობს, „ნახშირბადის ბოჭკოვანი არის მხოლოდ ქსოვილი. მარტო ის მხოლოდ ქსოვილის ნაჭერია.'
როდესაც საქმე ეხება პროდუქტის აღწერილობას და თანმხლებ მარკეტინგულ სტატიას, ნახშირბადის ბოჭკოების ბრენდი ან ტიპი (მაგ. Toray, T800, 65HM1K, ულტრა მაღალი მოდული) ჩვეულებრივ საყვირდება, როგორც მზა პროდუქტის მახასიათებლების ფუნდამენტური მახასიათებელი. თითქოს სხვა არაფერია, მაგრამ სინამდვილეში ბოჭკოები შეადგენენ ჩარჩოს მასალის ნახევარზე მეტს. დანარჩენი არის ეპოქსიდური ფისი, რომელიც აშკარად მნიშვნელოვან როლს უნდა თამაშობდეს თანამედროვე ველოსიპედის მუშაობაში.მაშ, რატომ ახსენებს მას მარკეტინგული ბუნდოვანი?
CFRP-ის ABC
| CFRP |
ნახშირბადის ბოჭკოვანი რკინა პლასტმასი (ან პოლიმერი). ნახსენები კომპოზიციური მასალა ნახშირბადის ან ნახშირბადის ბოჭკოს. |
| მკურნალობა |
CFRP სტრუქტურაზე სითბოს და ხშირად ზეწოლის გამოყენების პროცესი"დაყენებისთვის" ფისოვანი და მიეცით მზა ნაჭერს სიმყარე. |
| ბოჭკოვანი | ნახშირბადის ძაფები, რომლებიც ნაქსოვი ან ნაქსოვია ერთად CFRP სტრუქტურის გამაძლიერებელი ელემენტის შესაქმნელად. ხშირად უწოდებენ "ძაფებს". |
| Mould | ფიზიკური კომპონენტი, რომელშიც ნახშირბადის ბოჭკოვანი ფურცლებია ჩაყრილი ჩარჩოს შესაქმნელად. |
| Ply book | არსებითად განდიდებული სამკერვალო ნიმუშების წიგნი. ეს დეტალებია, თუ როგორ იჭრება და იკრიბება ნახშირბადის ბოჭკოს თითოეული ცალკეული ნაჭერი, და ისინი ყველაზე ახლოს დაცული საიდუმლოებებია. |
| წინასწარი ორსულობა | ნახშირბადის ბოჭკოვანი ძაფების ფურცლები გაჟღენთილი დაუმუშავებელი ფისით. |
| ფისი | თხევადი პოლიმერი, რომელიც გამოიყენება ბოჭკოების დასაკავშირებლად CFRP სტრუქტურაში. |
ინსაიდერული ცოდნა
იმისთვის, რომ გავიგოთ ფისის როლი მზა ნახშირბადის ბოჭკოვან ველოსიპედში, ჩვენ უნდა გავიგოთ წარმოების პროცესი და როგორ ხდება მასში ფისოვანი ჩაშენება.
არსებითად არსებობს ნახშირბადის ბოჭკოვანი კონსტრუქციის ორი ტიპი: სველი და მშრალი. სველი წარმოებისთვის, კომპანია ყიდულობს ნახშირბადის ბოჭკოს ქსოვილს, რომელიც უკვე გაჟღენთილია ფისით, რომელიც ცნობილია როგორც წინასწარი პრეგირება.ეს წებოვანი ფურცლები იდება ყალიბში ან მის ირგვლივ და შემდეგ იშლება სითბოსა და წნეხის გამოყენებით სიმყარის დასანერგად. მშრალი ფისოვანი ინფუზიის წარმოების ტექნიკას შეიძლება ჰქონდეს ორი განსხვავებული ფორმა. პირველი მსგავსია წინასწარი დამზადების წესით, მშრალი ქსოვილის მოჭრილი ფორმებით დაფენილი ყალიბზე, ფისით დამატებული, როგორც გამაგრების პროცესის ნაწილი. მეორე ტექნიკა, რომელსაც იყენებენ კომპანიები, როგორიცაა Time და BMC (მისი Impec ველოსიპედებით), გულისხმობს უწყვეტი მილისებური წინდის მსგავსი სტრუქტურის გაჭიმვას ყალიბზე ერთი სიგრძით. აქედან ფისს უმატებენ წნევით უკვე ჩამოყალიბებულ ფორმებს.
გიგანტი ერთადერთი ბრენდია, რომელიც აწარმოებს ნახშირბადის წინასწარ დამუშავების ყველა პროდუქტს "კოჭიდან დასრულებამდე" - ანუ ის ყიდულობს თავის ნახშირბადის ბოჭკოს, როგორც ძაფი დიდ კოჭებზე, ამატებს საკუთარ ფისს და აგრძელებს ჩარჩოების, ზოლების, ღეროების და აქსესუარების წარმოებას. გიგანტი, როგორც ჩანს, კარგი კომპანიაა ფისების მნიშვნელობის შესახებ კითხვაზე.
მისი გაერთიანებული სამეფოს პროდუქტისა და ტრენინგის მენეჯერი, დევიდ უორდი, ამბობს: „ჩვენი ნახშირბადის ბოჭკოვანი ძაფი მიეწოდება პირდაპირ Toray-დან [მსოფლიოში ნახშირბადის ბოჭკოების უდიდესი მწარმოებელი] კოჭის ოთახში. იქიდან იგი ძაფით არის ძაფები და ნაქსოვი უზარმაზარ ნახშირბადის ქსოვილის ფურცლებზე. ქსოვის შემდეგ ემატება ფისი. ფისი ზის როლიკებით ასამბლეის ზემოთ ღეროში და გადაეცემა მოძრავ ქსოვილზე, გამოიყენება ძაფებზე ლილვაკების საშუალებით.“პროცესი მარტივია და Giant-ის მიერ გამოყენებული ტექნიკა თითქმის იდენტურია ყველა მწარმოებლის მიერ გამოყენებული ტექნიკისა. წინასწარ დამუშავებული ნახშირბადის ბოჭკოვანი. მაგრამ მიუხედავად იმისა, რომ ეს შეიძლება იყოს მარტივი თავის მექანიკაში, სიზუსტე, განმეორებადობა და კონტროლი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია მზა პროდუქტის მთლიანობისთვის.
"ფისოვანი უნდა მიედინება შორის და სრულყოფილად დაფაროს თითოეული ძაფი", - ამბობს უორდი. „ფისის კარგი განაწილება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია საწარმოო ხაზის ბოლოდან კარგი წინასწარი გაჟონვისთვის.“დემპსი Aprire-ში დასძენს: „ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ ფისი გაიაროს ფენებში.თუ ფისს არასწორად მიიღებთ, თქვენ გაქვთ დაბზარული ჩარჩო. ეს ნამდვილად კრიტიკულია.'
მის სისქეში
„რადგან ფისოვანი 40%-ს შეადგენს გიგანტური ჩარჩოს გამაგრების შემდეგ, ფისი ძალიან მნიშვნელოვანი ნაწილია, ამბობს უორდი. მას შემდეგ, რაც იგი თერმოდდება [გამაგრდება], ეს არის ფისი, რომელიც ანიჭებს სტრუქტურას სიმყარეს. გარდა ძირითადი სტრუქტურული თვისებებისა, ფისი ასრულებს კიდევ ერთ სასიცოცხლო როლს. დემპსი ამბობს: „თქვენ უნდა გადაიტანოთ სტრესი ერთი ნაწილიდან მეორეზე. ეს არის ფისები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ტვირთის გადატანას ბოჭკოების ფენებს შორის.'
სხვადასხვა ფისები გავლენას მოახდენს საბოლოო პროდუქტის მუშაობაზე. დემპსი ამბობს: „თუ ფისი ძალიან ბლანტია, ის არ გაივლის ნახშირბადს და საბოლოოდ ბოჭკოები ერთმანეთს ეხებიან. იდეალურ შემთხვევაში, გსურს, რომ ისინი ცოტათი განცალკევდნენ.'
შემდეგ არის შეკუმშვის საკითხი, რომელიც გავლენას ახდენს ნახშირბადის სტრუქტურების სისქეზე. „ფისის სხვადასხვა დანამატები გავლენას მოახდენს შეკუმშვაზე“, ამბობს დემპსი.„შეგიძლიათ მიიღოთ სხვადასხვა ფენის სისქე, რომელიც დამოკიდებულია ფისის მახასიათებლებზე. ზოგადად, იაფი ფისები უფრო სქელი იქნება. კარგი ფისით, ნახშირბადის ბოჭკოები შეიძლება იყოს მიკრონი ერთმანეთისგან. ეს გაძლევთ უფრო თხელ კედლებს იგივე სიმტკიცისთვის, რაც ნიშნავს უფრო მსუბუქ ჩარჩოს. იაფი ფისი ტოვებს მეტ მასალას ბოჭკოებსა და ფენებს შორის.'
რადგან Giant აწარმოებს მთლიანად შიდა პირობებში, მან შეძლო საკუთარი ფისების განვითარება. უორდი ამბობს: „ჩვენ ახლა უკვე მესამე თაობის რეზინის განვითარებაზე ვართ. ჩამოსხმისა და დამუშავების პროცესის მცირე დეტალები დამოკიდებულია ფისის თვისებებზე - ტემპერატურაზე, რომლის დროსაც ის იკლებს და დრო სჭირდება. ნახშირბადის პროდუქტების ფართო ფასების დიაპაზონის გამო, Giant იყენებს ორ სახეობის ფისს. „ჩვენი სტანდარტული რეზინი გამოიყენება ყველა პროდუქციის ხაზში, Advanced SL პროდუქტების გარდა“, - ამბობს Ward. Advanced SL-ისთვის ჩვენ ვიყენებთ ნანოტექნოლოგიურ დანამატს. ნანონაწილაკები ზრდის ჩვენი ჩარჩოების ზემოქმედების წინააღმდეგობას 18%-ით, ყოველგვარი ნეგატიური ეფექტის გარეშე სიხისტეზე ან წონაზე.თუმცა ისინი ბევრად ძვირი ღირს.'
ნაწილაკების დამატებითი გვერდითი პროდუქტია გაუმჯობესებული კედლის დატკეპნა გამკვრივების დროს. „ნანონაწილაკები საშუალებას აძლევს ფისს შეავსოს მიკრო სიცარიელეები ფენაში. ფისი რეალურად უკეთესად მიედინება, ამცირებს სიცარიელის პოტენციალს და ამცირებს კედლის სისქეს, - დასძენს Ward.
ფისის როლი სიცარიელის შემცირებაში არის საკვანძო წერტილი ჩარჩოს სტრუქტურული მთლიანობისთვის, როგორც დემპსი განმარტავს.”ფისის სიცარიელე არის ხვრელები, რომლებიც აგროვებენ სტრესს,” - ამბობს ის. „ეს არის პოტენციურად წარუმატებლობის წერტილები და სიცარიელეები იშლება ფენების დაშლისას. თქვენ მაინც შეგიძლიათ მიიღოთ დელამინაცია სიცარიელეების გარეშე, მაგრამ გსურთ დამიზნოთ მინიმალური საჰაერო ჯიბეები კომპოზიტში.'
დატვირთვის გადაცემის, კედლის სისქის და გამძლეობის გარდა, ფისებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ ველოსიპედის მოძრაობაზე. დემპსი ამბობს: „მარტივი თვალსაზრისით, თქვენ შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ ფისები, როგორც ორი შეფუთული არალდიტის სტილის პროდუქტი ფისით და გამაგრებით. მოცემულ ფისთან ერთად გამოყენებული გამაგრების რაოდენობამ შეიძლება მნიშვნელოვანი გავლენა მოახდინოს მგზავრობის ხარისხზე.კარგი ველოსიპედის ჩარჩოსთვის საჭიროა გარკვეული მოქნილობა გამაგრილ ფისში, რათა მოხდეს სტრესის გადატანა ნახშირბადის ბოჭკოს ფენებს შორის. ამის მიღება შეგიძლიათ უფრო ძლიერი ფისის გამოყენებით ნაკლები გამაგრებით. ჭკვიან დიზაინერებს შეუძლიათ მიიღონ უფრო მკაცრი ან უფრო შესაბამისი სტრუქტურა მოცემული წონისთვის. თქვენ არ შეგიძლიათ დაეყრდნოთ ფისს სიმტკიცეზე, მაგრამ, როგორც ინჟინერმა, უნდა იცოდეთ პოტენციური თვისებების შესახებ, რომელსაც ფისოვანი შეუძლია დაამატოს მზა სტრუქტურას.'
ფისები აშკარად მნიშვნელოვანია მზა ჩარჩოს ხარისხისთვის, ამიტომ ჩვენ ვუბრუნდებით კითხვას, რატომ გვესმის მათ შესახებ ასე ცოტა.
"Resin არის ნებადართული და არა ფუნქციების დრაივერი", - ამბობს დემპსი. ფისოვანი საშუალებას გვაძლევს დავაკავშიროთ ნახშირბადის ბოჭკოების სხვადასხვა ფენები - მაგალითად T700 T800 - რათა გამოვიყენოთ ბოჭკოების განსხვავებული თვისებები. ეს რთული გაყიდვაა და ძალიან ძნელი დასატრიალებელია, მაგრამ მათი როლი არ უნდა შეფასდეს.“
გიგანტის დევიდ უორდი ამას უფრო ლაკონურად ამბობს: „ფისები მხოლოდ წებოა. ისინი უბრალოდ არ არიან სექსუალურები.'
მომენტის სიცხე
იმის გათვალისწინებით, რომ ველოსიპედის მწარმოებლების უმეტესობა იყენებს წინასწარ დამუშავებულ ნახშირბადს, მათი არჩევანი შეზღუდულია ფისის გამოყენების თვალსაზრისით, რათა გავლენა მოახდინოს ჩარჩოს მუშაობაზე. მაგრამ ეს ხელს არ უშლის ადამიანებს ახალი მიმართულებების ძიებაში, ან უბიძგოს ფისოვანი და წინასწარი პრეგერაციის კომპანიებს სხვადასხვა პროდუქტების წარმოებაზე.
დემპსი ამბობს: „ჩვენ ვმუშაობთ იმისთვის, რომ პარტნიორებმა აწარმოონ ფისი, რომელიც არ ქრება ოთახის ტემპერატურაზე. დიზაინის ერთ-ერთი შემზღუდველი ფაქტორი ისაა, რომ როგორც კი წინასწარ პრეგს მიიღებთ მისი ცივ საცავიდან, ის იწყებს ჰაერის გაჯანსაღებას. ის არასოდეს გაძნელდება გამაგრილებელი ღუმელის გარეთ, მაგრამ ის "ჩაქრება". წინასწარი პრეგირება, რომელიც საშუალებას მოგვცემდა გამოგვეყენებინა უფრო რთული lay-up პროცესი და განვავითაროთ ჩვენი ფრაგმენტული წიგნი [იხილეთ ლექსიკონი, მარცხნივ] ჩვენს სასურველ დონეზე, საშუალებას მოგვცემს მივიღოთ ბევრად მეტი ჩვენი საბოლოო შედეგიდან. ეს ჩვენთვის ბრწყინვალე იქნებოდა.'
ერთი სფერო, სადაც ფისები დიდ როლს თამაშობენ, არის ნახშირბადის ბორბლების წარმოება. აქ ფისები საკვანძოა არა მხოლოდ ბორბლის სტრუქტურული მთლიანობისა და სიმყარისთვის, არამედ დამუხრუჭების მუშაობისთვისაც.
Lightweight's Leschik ამბობს: „ფისის ყველაზე სუსტი წერტილი მისი ტემპერატურული ქცევაა. ფისების უმეტესობას პრობლემები აქვს 150°C-ზე მეტი. ბოლო 10 წლის განმავლობაში ჩვენ სამჯერ გავზარდეთ ჩვენი ფისების ტემპერატურის წინააღმდეგობა.'
თითქმის ყველა ველოსიპედისტს გაუგია საშინელებათა ამბავი იმის შესახებ, რომ ნახშირბადის ბორბალი ხანგრძლივ დაღმართზე სითბოს დაგროვების გამო მწყობრიდან გამოდის, მაგრამ რა ხდება სინამდვილეში, როდესაც სამუხრუჭე ხუნდი ხვდება რგოლს? ლეშიკი ამბობს: „ტრიბოლოგია არის მეცნიერება და ინჟინერია ურთიერთმოქმედი ზედაპირების შედარებით მოძრაობაში. იგი მოიცავს ხახუნის, შეზეთვისა და ცვეთის პრინციპების შესწავლას და გამოყენებას. CFRP რგოლზე დამუხრუჭება რეზინის სამუხრუჭე ხუნდებით სველ ან მშრალ პირობებში ერთ-ერთი ასეთი ტრიბოლოგიური სისტემაა. ამ სისტემის ოპტიმიზაცია კარგი სამუხრუჭე მუშაობისთვის შეუძლებელია მაღალი ტემპერატურისადმი მდგრადი ფისების გარეშე.'
როგორც ჩარჩოს მუშაობისას, ეს არის დანამატები ფისებში, რომლებიც ზრდის სითბოს წინააღმდეგობას და ფასს.ერთ-ერთი ასეთი დანამატი არის კერამიკა - სილიციუმი. მიუხედავად იმისა, რომ Aprire არ აწარმოებს ბორბლებს, დემპსის ესმის პროცესი: „ფისები დიდ განსხვავებას ქმნიან ნახშირბადის რგოლების სტრუქტურაში. მაგალითად, სილიციუმის დიოქსიდის დამატება აშორებს მნიშვნელოვან რაოდენობას სითბოს სტრუქტურის სხეულიდან და საშუალებას აძლევს ჰაერის ნაკადს უკეთესად გააციოს რგოლი, ვიდრე სტანდარტული CFRP რგოლი. სპილენძი შესანიშნავი დანამატი იქნება, რადგან მას აქვს დიდი რაოდენობით სითბოს მოზიდვის უნარი, მაგრამ არსებობს გოგირდის გაჟონვის პოტენციალი ფისში, თუ ტენიანობა მოხვდება ნებისმიერი მიკრო ბზარებიდან. ეს გამოიწვევს თითქმის გარკვეულ დაშლას. სითბოს ნიჟარები - ბადეები ფისში - აქვთ დიდი პოტენციალი. ეს ტექნოლოგია შეიძლება მოვიდეს.'
Lightweight-ის Leschik-ს ასევე აქვს დიდი რწმენა ფისოვანი განვითარების მიმართ: „ჩვენ ვუყურებთ რგოლების დამუხრუჭების დისკების ოპტიმიზაციას. ჭკვიანი ფისებით დარწმუნებულები ვართ, რომ მხედარს შეგვიძლია მივცეთ ისეთივე დამუხრუჭების ეფექტურობა, როგორც დისკებს, ერთი ზედმეტი წონის გარეშე.“
მყარი სიმართლე
აშკარაა, რომ რეზინი არის ველოსიპედის მშენებლობის პროცესის შეუცნობელი გმირი.მას შეუძლია გავლენა მოახდინოს ნახშირბადის ბოჭკოვანი პროდუქტების სიმტკიცეზე, გამძლეობაზე, წონაზე, უსაფრთხოებაზე და ფასზე, ასე რომ, შეიძლება ველოდოთ, რომ მწარმოებლები დაიწყებენ ლირიკულ ლექსებს მათი წებოვანი ნივთების საოცრებების შესახებ? ალბათ არა, რადგან ეს ჯერ კიდევ რთული სისტემის მხოლოდ ერთი ნაწილია. მაღალი ხარისხის ფისი არ ანაზღაურებს უხარისხო ნახშირბადის ბოჭკოს ან არაინსპირირებული სამშენებლო ტექნიკას. როგორც Lightweight-ის Leschik ამბობს, „ყოველ ჯერზე იგივეა: ლამაზი ტორტის მოსამზადებლად საჭიროა სწორი ინგრედიენტები სწორი თანაფარდობით, კარგად მომზადებული“.
ნახშირბადის ჟარგონი: რას ნიშნავს ეს ყველაფერი?
