|
We współpracy z producentem naszych ram (Carbotec Ind. Ltd.), opracowaliśmy ramy zoptymalizowane pod kątem jak najlepszych osiągów, niskiej wagi i estetycznego wyglądu. Kolejnym wyzwaniem było zapewnienie wysokich standardów kontroli jakości, tak by końcowy produkt nie różnił się od projektu i oczekiwań w nim pokładanych.
Do produkcji używamy dwóch rodzajów włókien – tzw. konstrukcyjnego (Preprag) oraz wykończeniowego (Uni Directional random). Obydwa materiały to produkty japońskiej marki TORAYCA, dostawcy włókien m.in. dla zespołu Formuły 1 BROWN GP czy BOEINGA. Ostateczną obróbką ram zajmuje się Tajwańska firma CARBOTEC Ind. Ltd.
|
|
Właściwości fizyczne i zalety stosowania włókna węglowego:
➜ ukształtowanie w sposób dokładnie odpowiadający przewidywanym obciążeniom
➜ niska waga i mniejsza plastyczność w porównaniu do aluminium
➜ wysoka wytrzymałość i sztywność
➜ zdolność pochłaniania drgań
➜ prawie nieograniczone możliwości kształtowania
➜ brak ograniczeń w nanoszeniu grafiki (brak spawów)
|
 |
|
Testy wytrzymałościowe ram Author
A. Po przeprowadzeniu teoretycznych obliczeń wytrzymałości,
przy użyciu Metody Elementów Skończonych (FEA) na modelu 3D
każda rama przechodzi serię testów mechanicznych:
1. Obciążenia dynamiczne:
– cykliczne – 6 testów
– uderzeniowe – 2 testy
2. Obciążenia statyczne:
– obciążeniowe – 6 testów
B. Każda wyprodukowana rama poddawana jest testom:
1. Jednorazowy test sprawdzający sztywność główki ramy
2. Jeden cykl testów sprawdzający wytrzymałość połączeń rur w okolicy mufy suportu
|
 |
By sprostać temu zadaniu opracowaliśmy nowe technologie, które pozwolą na podniesienie poziomu produktów. Te technologie to:
|
1. HTR - High Toughness Resin – żywice o wysokiej wytrzymałości
2. TPM - Thermoplastic Mesh – siatka termoplastyczna
3. EPS - Ethyl Polystyrene – szkielet poliestyrenowy
4. FEA - Finite Element Analysis – analiza metodą elementów skończonych
|
|
 |
1. High Toughness Resin (HTR)
Zastosowanie żywic o zwiększonej odporności zapewnia:
- od 10 to 15% zmniejszenie wagi przy utrzymaniu tej samej wytrzymałości i sztywności,
- do 20% zwiększoną odporność na uszkodzenia mechaniczne (uderzenia).
|
 |
2. Thermo Plastic Mesh – (TPM)
- zapobiega delaminacji i strzępieniu włókien poszczególnych warstw materiału,
- zwiększa sztywność całej ramy przez wzmocnienie wewnętrznej struktury ramy, co zapobiega powstawaniu pęknięć w głębokich strukturach włókien.
|
 |
3. Ethyl Poly Styrene (EPS)
- zmniejszenie obszarów naprężeń w najbardziej obciążonych rejonach ramy,
- zwiększenie stabilności ramy w okolicach łączeń, wygładzenie wewnętrznej struktury,
- tworzy równą i mocną podstawę pod kolejne warstwy laminatu.
|
 |
4. Finite Element Analysis (FEA)
Analiza metodą elementów skończonych jest matematycznym sposobem na symulację naprężeń i deformacji, jakie mogą wystąpić w finalnym produkcie. Dla potrzeb analizy wprowadza się współrzędne poszczególnych fragmentów danego elementu (rodzaje powierzchni, łączenia, itp.). W naszym przypadku poddajemy każdy z ważnych elementów ramy obciążeniom, jakim będzie podlegać w rzeczywistości. Na rysunku po prawej stronie można zobaczyć symulację rozkładu naprężeń, jakie występują w okolicy główki ramy. Analiza jest używana głównie do badania nowych projektów, by określić potencjalne strefy, gdzie może nastąpić uszkodzenie. Metoda była znana od dawna, ale dopiero nowoczesne komputery pozwoliły na dokładną analizę wyników.
|
Rama wykonana jest w technologii łączenia monocoque, która spaja przedni trójkąt z dolnymi i górnymi rurkami tylnego trójkąta. Dzięki temu możliwe jest stworzenie mocniejszego, sztywniejszego i bezpieczniejszego połączenia, także zbudowanie nowoczesnej ramy dostosowanej do wymagań ukierunkowanego na sport rowerzysty.
Zdolność do elastycznego odkształcania górnych rurek tylnego widelca sprawia, że drobne nierówności drogi są tłumione. Dzięki tej właściwości tylne koło pozostaje dłużej w optymalnym kontakcie z nawierzchnią. Jazda staje się bezpieczniejsza, przewidywalna i oczywiście bardziej komfortowa dla rowerzysty. Tej technologii użyliśmy w ramach CA88, CA77, CA66 E, CA66 oraz CA55.
Rurki tylnego widelca w topowych modelach MAGNUM, INTROVERT, MASTER, REVOLT, MODUS, SECTOR, SYNERGY oraz AVION swoje właściwości zawdzięczają nie tylko dzięki wewnętrznej strukturze materiału, ale także dzięki temu, że są rozdzielone i pracują niezależnie na całej swej długości - od rury podsiodłowej po haki. Taka budowa gwarantuje o wiele lepsze tłumienie nierówności, niż najczęściej stosowane rozwiązanie typu monostay.
Porównanie właściwości mechanicznych i fizycznych materiałów stosowanych w ramach rowerowych
|
Materiał
|
Typ włókna
|
Wytrzymałość na rozciąganie
|
Moduł Younga
|
Gęstość
|
|
(MPa)
|
(GPa)
|
(Kgf/mm2)
|
(g/cm3)
|
|
Włókno szklane (GF)
|
PFG-1062
|
2400
|
70
|
6850
|
2,54
|
|
Stal
|
|
400-600
|
210
|
20600
|
7,85
|
|
Aluminium
|
|
100-200
|
70
|
6970
|
2,7
|
|
Duraluminium
|
|
330
|
72,5
|
7110
|
2,8
|
|
Tytan
|
|
900 |
105 |
10300 |
4,5 |
Porównie właściwości mechnicznych i fizycznych typów włókien stosowanych przy produkcji ram marki Author
(bardziej szczegółowe informacje dostępne są na stronie dostawcy włókiem - firmy Torayca)
|
Typ włókna węglowego
|
Model Author 2012
|
Specyfikacja
|
Wykorzystana technologia
|
Typ włókna
|
Ilość włókien w splocie
|
Wytrzymałość na rozciąganie
|
Moduł Younga
|
Wydłużenie przy zerwaniu
|
Gęstość
|
|
(MPa)
|
(GPa)
|
(Kgt/mm2)
|
(%)
|
(g/cm3)
|
|
Carbon A
|
CA88
CA77
A-RAY 5.0
ERA 3.0
MAGNUM
INTROVERT
|
40 + 30 t
|
EPS, FEA
|
M40JB (40 t)
|
12000
|
4400
|
337
|
38500
|
1,2
|
1,75
|
|
T800HB (30 t)
|
12000
|
5490
|
294
|
30000
|
1,9
|
1,8
|
|
Carbon B
|
CA66E
CA66
CA55
MASTER
SECTOR
|
24 t
|
Silicon, FEA
|
T700SC
|
12000
|
4900
|
230
|
23500
|
2,1
|
1,8
|
|
Carbon C
|
A-RAY 4.0
A-RAY 3.0
ERA 2.0
REVOLT 29
REVOLT
MODUS
SYNERGY
AVION
|
24 t + GF
|
Silicon, FEA
|
|
|
|
|
|
|
|
