Στο πρώτο μας άρθρο, είχαμε εξετάσει θέματα όπως η διάρκεια ζωής ενός πλαισίου από ανθρακόνημα, τη σχέση μεταξύ των ινών άνθρακα και ρητίνης, καθώς και τις αδυναμίες των σύνθετων υλικών.

Εδώ θα εξετάσουμε, πώς μπορούν να βελτιωθούν οι λίγες αδυναμίες που υπάρχουν, το κόστος και το μέλλον του ανθρακονήματος.

Βελτίωση της αντοχής σε κρούση των σύνθετων υλικών άνθρακα

Η αντοχή σε κρούση των σύνθετων υλικών άνθρακα έχει βελτιωθεί τα τελευταία χρόνια στο σημείο όπου οι ποδηλάτες των MTB, τώρα αγκαλιάζουν πραγματικά το υλικό. Οι πρόοδοι οφείλονται σε μεγάλο βαθμό σε καινοτομίες στην τεχνολογία ρητινών. «Έχουμε τα υλικά που είναι αρκετά δύσκαμπτα», δήλωσε ο Benoit Grelier, «αλλά ο στόχος είναι τώρα να εργαστούμε με κάποια υλικά που έχουν δύναμη σε περίπτωση κρούσης. Είχαμε κάποια καλά αποτελέσματα παίζοντας με τη ρητίνη και τα νανο-συστατικά».

Ανθρακόνημα ΙΙ – Προβλήματα και λύσεις

«Η τυποποιημένη ρητίνη είναι σαν το λάδι και η νανο-ρητίνη είναι σαν το νερό», συνέχισε ο Grelier, υπεύθυνος του μηχανικού τμήματος της Scott . «Αν πετάξετε λάδι σε ένα πλέγμα, δεν θα πάει μέσα γιατί είναι παχύτερο, ενώ το νερό θα πάει κατευθείαν μέσα στο πλέγμα. Εάν χρησιμοποιήσω μια νανο-ρητίνη, θα πάει βαθύτερα στις ίνες και η τελική συγκόλληση θα είναι καλύτερη».

Ο Chuck Texiera, ανώτερος μηχανικός της Specialized, έχει δει τα ίδια αποτελέσματα. «Η ίνα είναι αρκετά καλή και αρκετά σκληρή και στην πραγματικότητα δεν έχει αλλάξει πολύ σε τριάντα χρόνια», είπε. «Είναι τα συστήματα ρητίνης που έχουν συνεχίσει να εξελίσσονται, να γίνονται πιο σκληρά, να γεμίζουν κενά και να δημιουργούν καλύτερο γεφύρωση. Αλλά υπάρχει ακόμα περιθώριο βελτίωσης».

Η επίδραση του κόστους

Η αξία ενός πλαισίου άνθρακα υψηλού κόστους με ένα χαμηλού κόστους εκφράζεται συνήθως με όρους εξοικονόμησης βάρους και βελτίωσης της απόδοσης.

Αλλά το κόστος έχει κάποια σχέση με τη μακροζωία του πλαισίου; Μπορούν οι αγοραστές να περιμένουν ένα πλαίσιο υψηλού κόστους ότι θα διαρκέσει περισσότερο από ένα χαμηλού κόστους;

«Ένα μεγάλο κομμάτι του κόστους αποτελεί η ακρίβεια τοποθέτησης των στρωμάτων [από ανθρακονήματα] και πόσα στρώματα υπάρχουν», εξήγησε ο Chuck Texiera. «Συνήθως για ένα πλαίσιο χαμηλού κόστους, υπάρχουν μερικά παχιά στρώματα, σε αντίθεση με ένα πλαίσιο υψηλού κόστους, όπου υπάρχει μεγαλύτερος αριθμός λεπτών στρώσεων. Έτσι υπάρχουν πολύ περισσότερα στρώματα που κάνουν την δουλειά για σας».

Το κόστος επηρεάζει επίσης την ποιότητα της κατασκευής. «Συνήθως σε ένα χαμηλού κόστους πλαίσιο, η διαδικασία δεν είναι πραγματικά τόσο επιμελής ώστε να αφαιρέσει όλο τον παγιδευμένο αέρα και ρητίνη έξω από το σύστημα», δήλωσε ο Chuck Texiera. Έτσι, ένα πλαίσιο υψηλού κόστους μπορεί να διαρκέσει περισσότερο χάρη σε καλύτερη διαδικασία και υλικά υψηλότερης ποιότητας».

Σχεδιάζοντας για αποτυχία

Η ευαισθησία των σύνθετων υλικών σε ζημιές από κρούση δημιουργεί τεράστιες δυνατότητες για καταστροφική αποτυχία. Ωστόσο, είναι δυνατό να αποφευχθούν τέτοιες καταστροφικές αποτυχίες και να προστατευθεί ο αναβάτης καθώς και να διατηρηθεί η φήμη μιας μάρκας.

«Μπορείτε να έχετε το ίδιο προϊόν αλλά, ανάλογα με τον τρόπο που εργάζεστε με τα στρώματα, μπορείτε να έχετε διαφορετικές λειτουργίες αποτυχίας», εξηγεί ο Benoit Grelier. «Σε μια περίπτωση θα μπορούσε [το πλαίσιο] να καταρρεύσει και να σπάσει σε δύο διαφορετικά κομμάτια, και στην άλλη περίπτωση θα μπορούσε να σπάσει, αλλά να είναι ακόμα σε ένα κομμάτι».

«Ο καθένας μπορεί να σπάσει οποιοδήποτε προϊόν αν προσπαθήσει αρκετά σκληρά», δήλωσε ο Steve Nielson, αντιπρόεδρος της έρευνας και ανάπτυξης στην Enve. «Τα προϊόντα δεν είναι άφθαρτα, ειδικά όταν κοιτάζετε προϊόντα υψηλής τεχνολογίας. Συνεπώς συνεχίζουμε να δοκιμάζουμε μέχρι την αποτυχία. Και όταν αποτύχει, πρέπει να αποτύχει με έναν ασφαλή τρόπο. Θέλουμε να σπάσει με τέτοιο τρόπο ώστε ο αναβάτης να παραμείνει όρθιος».

Αδυναμίες παραγωγής και εμπιστοσύνη των καταναλωτών

Ενώ η βιομηχανία έχει τεράστια εμπιστοσύνη στα σύνθετα υλικά, υπάρχει ένας σκεπτικισμός των καταναλωτών σχετικά με την πραγματική δύναμη του υλικού.

Δεν υπάρχει τρόπος να κρίνουμε την πραγματική επίπτωση των ελαττωμάτων/ βλαβών, δεδομένου ότι οι κατασκευαστές δεν παρέχουν κανένα στοιχείο σχετικά με τις επιστροφές και τις αντικαταστάσεις.

Οι λόγοι για τα ελαττώματα είναι πολλά, αλλά είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι μπορούν να συμβούν για οποιοδήποτε κατασκευαστικό υλικό. Στην περίπτωση των σύνθετων υλικών, η πλειονότητα των ελαττωμάτων, που δεν είναι ορατά, έχουν να κάνουν με τα κενά και τις ρυτίδες που εμφανίζονται μεταξύ των στρωμάτων των ινών άνθρακα.

Μόλις παγιδευτεί, ο αέρας δημιουργεί κενά και / ή ρυτίδες σχηματίζοντας πιθανά ελαττώματα που συχνά παραμένουν, εκτός αν ληφθούν έκτακτα μέτρα. Κάτω από το φορτίο και με την πάροδο του χρόνου, αυτά τα ελαττώματα οδηγούν αναπόφευκτα σε κάποιο είδος δομικής βλάβης, ειδικά εάν το ελάττωμα εμφανίζεται σε μια περιοχή όπου υπάρχει πολύ φορτίο.

Στην αεροναυπηγική βιομηχανία, υπάρχουν διαδικασίες όπως ακτίνες – Χ και υπερηχητική επιθεώρηση. Αντίθετα, δεν υπάρχει αρκετός χρόνος για το ίδιο επίπεδο επιθεώρησης από τη βιομηχανία ποδηλάτων, ειδικά όταν πρόκειται για μαζικά κατασκευασμένα ποδήλατα.

Αυτό δεν σημαίνει ότι η βιομηχανία είναι αμελής. Τα αρχικά υλικά έχουν εξελιχθεί τις τελευταίες δύο δεκαετίες και οι διαδικασίες κατασκευής έχουν απλουστευθεί για να μειωθεί ο κίνδυνος ελαττωμάτων. Ταυτόχρονα, οι διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου έχουν γίνει πιο αυστηρές, με ορισμένες εταιρείες, όπως η Canyon, που πραγματοποιούν τομογραφία ακτίνων Χ σε κάθε πηρούνι που πωλεί.

Το μέλλον για τα σύνθετα στη βιομηχανία ποδηλάτων

Συγκρίνοντας τα σημερινά ποδήλατα από ανθρακόνημα, με τις πρώτες προσπάθειες της βιομηχανίας, είναι σαφές ότι έχουν σημειωθεί τεράστιες προόδους σε όλες τις πτυχές, από το σχεδιασμό και τη μηχανική έως τη βελτίωση των υλικών και της κατασκευής.

Έτσι τι μπορούν να περιμένουν οι καταναλωτές για το μέλλον των ποδηλάτων από ανθρακόνημα;

«Μερικά υλικά που δεν είναι πλήρως βασισμένα σε ανθρακονήματα», δήλωσε ο Benoit Grelier. «Το Kevlar θα μπορούσε να είναι ένας ενδιαφέρων παίκτης. Κάναμε μερικές δοκιμές με αυτό-θεραπεύσιμα σύνθετα αλλά δεν προχώρησε πολύ».

Οι διαδικασίες παραγωγής είναι πιθανό να βελτιωθούν επίσης.

Για παράδειγμα, η βιομηχανία της αεροδιαστημικής χρησιμοποιεί συστηματικά κενό κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στρωματοποίησης, για να απομακρύνει όλο τον αέρα μεταξύ των στρωμάτων. Εντούτοις, επιβραδύνει τη διαδικασία γιατί πρέπει να εκτελείται κάθε δύο στρώματα. «Η διαδικασία κενού δεν χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία ποδηλάτων», δήλωσε ο Chris Meertens, μηχανικός στα σύνθετα υλικά. «Δεν ταιριάζει πραγματικά με τη ροή εργασίας των περισσότερων εργοστασίων. Νομίζω ότι αυτό που θα χρειαστεί να δούμε είναι ένα εργοστάσιο, ολοκληρωτικά ανανεωμένο».

Συμπέρασμα

Τα σύνθετα ινών άνθρακα έχουν προκύψει ως σχεδόν ιδανικό υλικό για την κατασκευή ποδηλάτων, χάρη στη μεγάλη αντοχή σε σχέση με το βάρος και στην ευελιξία που προσφέρει η κατασκευή τους.

Οι προσδοκίες στα υλικά έχουν βελτιωθεί, με την αντοχή στην κρούση των σύνθετων υλικών άνθρακα και ενώ αυτό το μειονέκτημα εξακολουθεί να παραμένει, η φύση των υλικών εξασφαλίζει ένα πλαίσιο που δεν θα επιδεινωθεί με τη χρήση.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

Check Also

Tour de France – Η απαραίτητη ορολογία του αγώνα

Το Tour de France, ο μεγαλύτερος ποδηλατικός αγώνας, γίνεται συνεχώς πιο αγγλόφωνος. Υπάρχ…