Witam,
Stary temat, ale odgrzewam bo po co zakładać nowy, a Google cały czas serwuje treści tego tematu w top10 więc małe odświeżenie zrobi dobrze dla SEO
Miałem swoje przygody z naprawianiem ram z tkanin węglowych, oraz sam zrobiłem taką ramę łącznie z widelcem i siodełkiem (sztyca też była z tkanin weglowych). Może na początek, po co stosuje się tkaniny węglowe do produkcji rowerów? Tylko po to aby zmniejszyć wagę maszyny, to jest priorytet. Dlatego rowery z "węgla" mają sens tylko dla profesjonalistów, dla ludzi dla których ściganie się (i wszystko co z nim związane) jest zawodem. MTB w wydaniu profesjonalnym to ekstremalny sport, i każdy zawodnik wie i liczy się z ograniczeniami "węgla", i świadomie naraża się na utratę zdrowia (jak to mówią, profesjonalny szport to mord).
Rama wykonana z 'węgla" jest znacznie sztywniejsza od ramy wykonanej ze "szkła". Dlatego też dla profesjonalistów jest oczywistym wyborem, energia nie "ucieka" im po prostu, a jest w znacznie większym stopniu przenoszona na koła, czyli tam gdzie powinna znajdować swoje ujście. No i do tego dochodzi wspomniana waga, kilkaset gram różnicy ma dla topowych zawodników znaczenie.
Co z amatorami?
Użycie "węgla" nie znajduje tutaj żadnego uzasadnienia, no chyba że dla tzw. lansu, nic po za tym. Stopy stali czy aluminium są idealne dla amatorów pod każdym względem.
Ale czy da się wzmocnić włókno szklane (lub węglowe) tak aby było odporniejsze na punktowe uszkodzenia? Są opcje. Pierwsza to wypełnienie przestrzeni rur materiałem kompozytowym o strukturze plastra miodu. Podczas uderzenia punktowego (na przykład kamienia, lub konara) wkład rury absorbuje energię, która może rozłożyć się na znacznie większej powierzchni. Zakupić odpowiedni materiał o strukturze plastra miodu można, ale nie jest on tani wieć użycie go w rowerach amatorskich po prostu nie znajduje usprawiedliwienia. Kolejnym sposobem na wzmocnienie rur jest laminowanie na styropianie, ale nie wypłukiwanie jej, a pozostawienie w środku rury. Takie rozwiązanie zadziała podobnie do "plastra miodu", ale absorbcja energii nie już tak efektywna, no i waga jest też już inna.
A jak zabezpieczyć laminaty ze szkła (lub z węgla) od zewnątrz, tak aby ewentualnie nie dopuścić podczas pęknięcia do uszkodzenia ciała przez ostre połamane krawędzie? Najlepiej jako ostatnie warstwy dać tkaninę aramidową (ile to już zależy od konstruktora i jego możliwości i potrzeb), ale już dwie warstwy tkaniny aramidowej powinny skutecznie zabezpieczyć szkło przed wydostaniem się na zewnątrz i mocnym zranieniem "kierownika", na przykład wbiciem się odłamka w ciało. Oczywiście, ostry odłamek i tak poczyni szkody w ciele kierownika, ale nie powinien wbić się i spenetrować ciała tak mocno jak by to zrobił ten sam odłamek szkła, ale bez powłoki aramidowej (no bo kevlar jest generalnie bardzo odprony na przebicia).
Co do siodełek waszych poziomych maszyn? Zdecydowanie lepszym materiałem będzie jednak "węgiel" ze względu na jego sztywność właśnie. Siodełko wykonane z węgla nie będzie "pracować" tak jak to wykonane ze szkła. Także te pęknięcia na powierzchni przedstawione na zdjęciach w tym wątku, są raczej wynikiem pracy materiału, żelkot pęka bo siodło cały czas pracuje. Na nic zdadzą się zbrojenia w postaci prętów itd. no chyba że użyjemy odpowiedniej ilości warstw, ale ponownie pojawi się problem wagi samego siodła, jak i wagi kierowcy, ale to wszystko można sobie wyliczyć jak doskonale wiecie. Jednak jeśli komuś zależy na w miarę dobrej wadze i sztywności, to polecam użycie tych trzech materiałów: rdzeń z tkaniny węglowej, środek z tkaniny szklanej, wykończenie z tkaniny aramidowej (no i użycie lakierów lub żywicy z filtrem UV (jeśli komuś zależy na ładnym wyglądzie tkaniny aramidowej).
Co do wykonywania samych rur, eksperymentuje właśnie z widelcem, to znaczy projektuje go, opartym na stelażu z rur PCV. Są lekkie, wytrzymałe, tanie i są solidną podstawą na której można laminować. Poprzez ogrzewanie można je dowolnie formować (oczywiście w pewnych zakresach) bez jakichś radykalnych strat wytrzymałości, można je łączyć i kleić chemicznie np: za pomocą łączników, można kłaść na nie warstwy tkanin w domowych warunkach bez potrzeby używania pompy próżniowej (używa się do tego taśm z dziurami dzięki którym przy zaciskaniu nadmiar żywicy wypływa na zewnątrz). Oczywiście, użycie tej metody do zrobienia karoserii poziomego roweru, lub siodła nie jest raczej możliwe, a przynajmniej mi w tym momencie nic nie przychodzi do głowy, ale zrobienie ramy z rur itd. jest już jak najbardziej możliwe i wykonalne. Moja pierwsz rama była laminowana na styropianie, co niestety miało swoje wady, które wpłynęły na wytrzymałość. Styropian jest zbyt miękki i nie można na nim zaciskać taśmy z maksymalną siłą tak aby odsączyć nadmiar żywicy. Tutaj ważna sprawa! Trzeba pamiętać o tym że wytrzymałość konstrukcji i jej sztywność zależy od użytej tkaniny przede wszystkim, żywica jest tylko (i aż) łącznikiem kolejnych warstw. Czym wiecej żywicy pozostanie, tym słabsza będzie konstrukcja, szczególnie jeśli użyjemy słabej jakości żywicy. Nie chodzi tu tylko o same pory, ale o żywicę właśnie, widzieliście kiedyś ramę odlaną tylko z żywicy?
Aby spróbować ciąć koszty można zamiast rur PCV użyć rur aluminiowych, i od razu kłaść tkaninę szklaną (już bez węgla), ale takie rozwiązanie ma swoje minusy. Po pierwsze aluminium nie dogaduje się z żywicami (trzeba wtedy odpowiednio je zabezpieczyć, na przykład klejami do aluminium), po drugie pozostaje kwestia łączenia rur aluminiowych. Rozwiązaniem jest użycie tylko w miejscach łączeń tkanin węglowych.
To kilka moich spostrzeżeń z "walki" z materiałami, które mam nadzieję przydadzą się komuś, kiedyś. Specem w tych sprawach nie jestem, żeby było jasne
P.S Używam tylko żywic epoksydowych i tkanin.
