O uso de folha de polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP) para ciclismo

CFRP, abreviado para polímero reforçado com fibra de carbono ou plástico reforçado com fibra de carbono.

No ciclismo, os materiais de fibra de carbono tornaram-se o material central de equipamentos de alta qualidade e profissionais devido a suas características, como peso leve, alta rigidez, alta resistência, resistência à corrosão e liberdade de design. Eles são amplamente utilizados em peças -chave, como molduras, rodas, garfos dianteiros, acessórios etc. A seguir, é apresentada uma análise de cenários de aplicação específicos e razões de adaptação:

Cenários de aplicação centrais de folha de fibra de carbono preto em esportes de ciclismo

1. Quadro: o "esqueleto" do ciclismo, determinando o desempenho geral

O quadro é o núcleo do equipamento de ciclismo e deve atender aos requisitos de "resistência leve, rigidez, absorção de choques e fadiga". Atualmente, os quadros de fibra de carbono são a escolha convencional para bicicletas de estrada de ponta, bicicletas de pista, bicicletas TT (bicicletas de contra-relógio) e bicicletas de estradas de cascalho.

Método de aplicação: Através da colocação em camadas (0 °, ± 45 °, 90 °, etc.) de pano de fibra de carbono (como T700, T800, T1000 e outros graus), a resina é curada e formada para formar uma forma complexa do tubo.

Modelos típicos: bicicletas profissionais, bicicletas de corrida e bicicletas de corrida TT são todas baseadas em quadros de fibra de carbono.

2 rodas: afetando a aceleração, escalada e eficiência aerodinâmica

O momento de inércia e forma aerodinâmica das rodas afeta diretamente a eficiência de pilotagem. As rodas de fibra de carbono são o "padrão" para bicicletas de estrada de ponta e bicicletas de triatlo.

Método de aplicação:

Orla: Feito de laminado de fibra de carbono (composto com resina), com um design comum "compatível com pneus sem câmara de câmara" (reduzindo a resistência ao rolamento);

Possui: os raios de fibra de carbono sofisticados substituem os raios tradicionais de liga de alumínio, e a rigidez é melhorada através do processo de pré-textura;

Roda de carbono completa: Algumas rodas de nível superior são feitas de fibra de carbono integrada para aros + raios + cubos.

Os garfos da frente de bicicletas e bicicletas de montanha precisam levar em consideração "rigidez (precisão da direção)" e "Absorção de choque (lidando com solavancos)". Os garfos dianteiros de fibra de carbono são amplamente utilizados em modelos de médio a ponta.

Método de aplicação: O tubo de fibra de carbono é conectado ao tubo da cabeça de metal através de uma interface cônica, e alguns garfos dianteiros de bicicleta de montanha de ponta usam pernas de garfo de fibra de carbono completo.

4. Acessórios de conexão: Otimização de detalhes leves

Embora as peças de conexão, como tubo de assento, haste, guidão sejam pequenas, elas têm um impacto significativo no peso e na rigidez de todo o veículo. A fibra de carbono é um material comum para esses acessórios.

Método de aplicação:

Tubo do assento: peso do tubo do assento de fibra de carbono, enquanto reduz a "dor no quadril";

Hule/guidão: a haste da fibra de carbono pode melhorar a rigidez do guidão e reduzir o atraso da direção;

Outros: peças pequenas, como suporte do medidor, pedal, base de gaiola de garrafa, também são comumente feitas de fibra de carbono.

5. Equipamentos para cenários especiais: necessidades personalizadas

Bicicletas na estrada de cascalho: Alguns modelos usam quadros híbridos de fibra de carbono para equilibrar a leveza e a resistência ao impacto; Biciciclas assistidas por energia elétrica: As bicicletas de alta qualidade são assistidas por energia usam fibra de carbono em caixas de bateria, suportes de motor e outras peças para compensar o peso da bateria e melhorar a rigidez geral.

AHD Folha de carbono

Por que a folha de fibra preta do AHD CFRP é mais adequada para andar de bicicleta? 

Os principais requisitos do equipamento de ciclismo são "resistência leve, de alta rigidez e fadiga", e as características da fibra de carbono são altamente consistentes com esses requisitos:

1. Leve: Reduza o consumo de energia do ciclismo

A densidade da fibra de carbono é de apenas 2/3 de liga de alumínio e 1/4 de aço

O peso de uma estrutura de bicicleta na estrada de fibra de carbono é de cerca de 700 a 800 gramas, enquanto a estrutura da liga de alumínio do mesmo nível é de cerca de 1000-1200 gramas.

Efeito: O peso de todo o veículo é reduzido em 1 kg, e os atletas profissionais podem economizar energia mais significativamente ao subir.

2. Alta rigidez: melhorar a pedal e o controle da eficiência

Rigidez (mede a capacidade dos materiais de resistir à deformação. O módulo elástico da fibra de carbono pode atingir 200-700GPa (3-10 vezes o da liga de alumínio).

Rigidez da estrutura: os quadros de fibra de carbono se deformam menos ao pedalar, e a eficiência da transmissão de energia é maior;

Rigidez das rodas: As rodas de fibra de carbono resistem à deformação durante as curvas mais que as rodas de liga de alumínio e são mais estáveis quando curvas em alta velocidade e têm resposta de aceleração mais rápida.

3. Alta força: lidar com tensões complexas

A resistência à tração da fibra de carbono pode atingir 2-3 vezes a de liga de alumínio, e sua resistência à fadiga é muito superior à do metal.

Resistência ao quadro: Os quadros de fibra de carbono podem suportar forças de impacto de mais de 1000 kg, enquanto os quadros de liga de alumínio são propensos a rachaduras com o mesmo impacto;

Resistência da roda: As jantes de fibra de carbono podem suportar as forças laterais de 200 a 300 kg, enquanto as jantes de liga de alumínio podem se deformar ou quebrar em casos extremos.

4. Resistência à corrosão: adaptação às mudanças de ambientes

O ambiente de pilotagem é frequentemente exposto a meios corrosivos, como chuva, água salgada (beira -mar) e suor (ácido). As propriedades químicas da própria fibra de carbono são estáveis (não reage com ácido, álcali ou sal), e a camada de resina de superfície pode isolar a umidade, e sua resistência à corrosão é muito superior à liga ou aço de alumínio.

5. Liberdade de design: otimizando aerodinâmica e conforto

A fibra de carbono pode ser transformada em superfícies curvas complexas através de processos como moldagem e autoclave, ou compositados com outros materiais para atender às necessidades de diferentes cenários.

Otimização aerodinâmica: o design do "tubo plano" da estrutura de fibra de carbono da bicicleta rodoviária pode reduzir a resistência ao vento;

Projeto de absorção de choque: Ao ajustar o ângulo de fibra de carbono, o garfo dianteiro de fibra de carbono ou o tubo do assento pode absorver vibrações na estrada e melhorar o conforto da pilotagem de longa distância.

No ciclismo, os materiais de fibra de carbono tornaram-se o "núcleo de desempenho" de equipamentos de alta qualidade e profissional por meio de suas vantagens abrangentes, como leve para reduzir o consumo de energia, alta rigidez para melhorar a eficiência, a alta resistência para lidar com o impacto, a resistência à corrosão para prolongar a vida e projetar liberdade para otimizar a aerodinâmica e o conforto. Desde os quadros "que quebram o vento" de bicicletas de estrada até os garfos frontais "leves" de bicicletas de montanha, desde a "resposta de alta velocidade" das rodas de fibra de carbono até a "redução detalhada de peso" de acessórios de conexão, a fibra de carbono penetrou profundamente em todas as áreas de equipamentos de ciclismo, especialmente em cenários competitivos e longos ou difíceis de ciclismo.