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制作碳纖維自行車所用的碳纖維是預浸織物或預浸料的卷,由于
碳纖維復合材料(Material)是碳纖維和樹脂(Resin)組合的復合材料,預浸料意味著碳纖維已經(jīng)被樹脂飽和了。
碳纖維制品由于碳纖維擁有極高的材質(zhì)特性,因此碳纖維制品的強度大,硬度高,遠超過同體積同重量的金屬材質(zhì)。因此,碳纖維制品在航空、航海、軍工等高科技工業(yè)領(lǐng)域有著廣泛的應用。也正是因為如此,此前世界上碳纖維技術(shù)發(fā)達的國家(美國、德國、日本、韓國),對于向中國輸出碳纖維產(chǎn)品和技術(shù),保持著極其謹慎的態(tài)度。即使在目前,我國碳纖維以及碳纖維制品的進口,還受到發(fā)達國家的嚴格控制。存在多少樹脂,什么類型取決于碳纖維預浸料的等級和最終用途。自行車部件,特別是自行車車架采用各種等級的碳纖維制成,其特征主要在于其拉伸強度和拉伸模量。拉伸強度是導致(cause)纖維斷裂(fracture)所需的力的量,而拉伸模量是碳纖維剛度的量度。
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制造過程
碳纖維復合框架可以使用以下兩種方法制造:
1.樹脂(Resin)轉(zhuǎn)移(RTM)或填充卷繞方法 - 用于將預成形碳(C)管結(jié)合到內(nèi)部或外部接線片并用膠水(glue)固定的吊裝結(jié)構(gòu)中。通常,耳片材料現(xiàn)在也是碳纖維復合材料。
2.使用袋,泡沫芯,犧牲芯或聚合物芯棒模制的封閉模具(稱號:工業(yè)之母) - 用于制造管到管(粘結(jié)管)框架的結(jié)構(gòu)元件,并制成單體框架。碳纖維制品就是指以碳纖維預浸布為原材料,通過不同的加工方法,加工成為能夠滿足使用要求的材料制品。
使用RTM或卷繞碳(C)管的凹槽(義:物體表面上凹下的槽)結(jié)構(gòu)
這是碳框架制造的原始方法,是用于鋼框架的鐵軌框架結(jié)構(gòu)的直接后代。使用拉伸過程制成的框架可以提供高性能,但使用此方法制作當代框架的主要原因是:輕松定制幾何變化,降低(reduce)勞動力和設(shè)備成本。這使得一些高品質(zhì)(Character)的現(xiàn)代碳框架制造商(又名:生產(chǎn)廠商)能夠在亞洲以外的成功架構(gòu)。
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管本身通常通過(tōng guò)RTM或絲纏繞工藝制造,其中使用纏繞在卷軸(pony roll)上的碳纖維紗線將碳管圍繞(circumfuse)實心心軸(通常為鋼或合金)編織(to braid)。碳纖維生產(chǎn)具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。使用RTM工藝,單獨使用樹脂(Resin),即。而不是使用預浸料,而絲纏繞管使用樹脂浸漬的碳絲。RTM和長絲纏繞碳管制造工藝可以在很大程度上自動化,允許在勞動力成本比較高的國家進行經(jīng)濟生產(chǎn)。
輪輞框架結(jié)構(gòu)在保護管或單體框架結(jié)構(gòu)上沒有性能優(yōu)勢。管總是由具有前述結(jié)構(gòu)缺陷的編織(to braid)碳(C)纖維制成,并且它們通過(tōng guò)膠和凸耳的組合機械力保持在適當位置(position )的自由元件。
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封閉模具(稱號:工業(yè)之母)采用袋,泡沫芯,犧牲芯或聚合物芯棒成型
管對管或結(jié)合管結(jié)構(gòu)
這種方法可以比作焊管在一起。使用碳纖維和樹脂(Resin)的過度包裹將預成型的管和形狀彼此粘合。使用特殊的微型模具(類似于夾具)將接頭固定就位,然后將框架在烘箱中烘烤(解釋:用火燥物烤東西),或者在某些情況下,迷你模具具有自己的加熱元件。因此,接頭是熱固性的并且獲得優(yōu)異的強度(strength),與其余的碳纖維結(jié)構(gòu)相當。熱固性與粘合不同,因為形成真正的碳纖維復合材料。
該方法適用于大批量生產(chǎn)(Produce),具有與單殼式結(jié)構(gòu)相當?shù)男阅?。?- 管框架的形狀和管形輪廓更受限制(limit),因為嚴格的輪廓轉(zhuǎn)變需要過度使用非結(jié)構(gòu)油灰或填料來平滑關(guān)節(jié)。最近有一個趨勢(trend)是管—管結(jié)構(gòu)越來越多的元素,使得管 - 管和單體框架之間的線路在施工方法上變得模糊。
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