Попытаемся разобраться, что такое карбоновый велосипед и какие у него есть достоинства

Введение

Сегодня всё развивается и ни одна производственная технология не стоит на месте. Аналогично можно сказать и про велосипеды. Из чего их только не делали в XXI веке: сталь, алюминий, титановые и магниевые сплавы. Не исключением стали и карбоновые волокна, которые активно используются для производства различного спортивного инвентаря. С момента появления карбоновых велосипедов любители двухколёсных агрегатов разделились: кто-то приветствует и активно использует велосипеды из карбона, а кто-то наотрез отказывается признавать настоящий материал. Но прежде чем делать какие-то скоропалительные выводы, лучше всего самому во всём разобраться.

Что из себя представляет карбон?

Карбоновые велосипеды имеют свои плюсы и минусы

Под карбоновым волокном подразумевается специфическое сплетение нитей углеродов между собой. Сплетение может быть в виде рогожи, ёлочки или какое-то иное.

Для получения прочной детали ткани плетутся слоями, направление плетения при этом меняется в каждом слое. Материал типа карбон используют обычно там, где требуется от изделия лёгкость и прочность.

Вещества органического происхождения, участвующие в процессе производства карбона, проходят не один сложнейший технологический процесс. Иногда сложность этих процессов превышает сложность изготовление некоторых сплавов металлов. Именно это и объясняет такую разницу в цене между карбоновыми велосипедами и стальными или алюминиевыми.

Рама из карбона

Для плетения карбоновой рамы используют такие технологии, которые позволяют в нужных местах усилить прочность конструкции, а в некоторых — сделать её более лёгкой, но менее прочной. Усиления производят в таких местах, как рулевые стаканы, каретки, перья и иные нагруженные места. Например, если верхнее перо велосипеда испытывает сжатие, то плетение для этого элемента должно производиться вдоль.

Сколько людей, столько и мнений — с этим не поспоришь, но, вопреки многим суждениям, именно карбон более прочный, нежели алюминий. При ударе в металле проходит ударная волна по всему сварному шву, что делает рамы из алюминия более уязвимыми, нежели карбоновые. У карбона же при ударе могут образовываться небольшие канавки между волокнами. Их нужно просто вовремя заклеить и дальше безболезненно кататься.

По отношению к карбону алюминий более жёсткий, поэтому при езде на велике с алюминиевой рамой могут чувствоваться все мелкие неровности. Карбоновый материал гасит вибрации, немного деформируясь при этом. Однако это никак не сказывается на потере прочности. Секрет карбоновой рамы в том, что весь материал пропитывается смолой, поэтому во время удара энергия рассеивается по раме без весомого ущерба. Если волокна карбона сплетены правильно, то конструкция будет очень прочной и прослужит длительное время.

Компания-велопроизводитель Cannondale изготовила двухподвесный велосипед, функции заднего амортизатора на котором выполняли задние перья.

Из карбона чаще всего делают шоссейные велосипеды. Именно в гонках на дальние дистанции вес спортивного агрегата играет большую роль.

Горные же велосипеды либо вообще не делают из карбона, либо же делают только передний треугольник.

Стоимость карбоновых рам, как уже говорилось, очень высокая. Однако если случилось найти где-то дешёвый вариант — стоит несколько раз подумать. В дешёвых «штамповках» может быть нарушена технология производства и важные узлы рамы просто не будут усилены должным образом.

В плане ремонта карбоновые рамы значительно выигрывают у металлических. Паяется алюминий довольно сложно, а металлы, как известно, поддаются усталостным разрушениям, ввиду чего могут образовываться трещины. Для клейки карбоновых частей рамы достаточно иметь эпоксидную смолу и стеклоткань.

Но и карбон не настолько идеален. Если перетянуть болты, на раме могут образоваться трещины. Поэтому при затяжке болтов нужно использовать динамический ключ.

Плюсы

Карбон как материал для велостроения располагает такими преимуществами:

• обладает хорошей усталостной прочностью;
• здорово амортизирует мелкие неровности;
• обладает небольшим весом;
• хорошо поддаётся ремонту;
• имеет относительно большую долговечность.

Минусы карбона

Среди недостатков следует отметить:

• обладает высокой стоимостью;
• такой велосипед не становится в багажник, что усложняет его перевозку на длительные расстояния;
• перетяжка болтов может плачевно обернуться для велосипеда.

Виды карбоновых волокон

Рамы из карбона могут отличаться способом плетения. Рассмотрим наиболее популярные из них.

HMF

Волокно такого типа увеличивает прочность велосипеда и значительно уменьшает его массу. Из-за отлично подобранного соотношения слоёв и их расположения правильно сочетается прочность и жёсткость всей конструкции. Такой вид волокна идеально подходит для людей, желающих приобрести прочный спортивный «инструмент».

HMX-SL

В этом виде материала явно не обошлось без применения нанотехнологий. Тоненькие трубочки из карбона смело пропитаны эпоксидкой. Раму усилили волокнами T1000G, которые имеют высокую прочность при растяжении. Настоящий материал зачастую применяется при изготовлении космических кораблей. Такая рама не только имеет высокую прочность, но и умеренную жёсткость.

HMX

Подобные волокна активно используются только инженерами фирмы Scott. Его жёсткость на 20 процентов выше, нежели в других видах карбона. При этом вес остаётся прежним. Это волокно наиболее высокотехнологичное из представленных выше. Но и стоимость велосипедной рамы из волокон HMX втрое превышает стоимость рамы из HMF.

Разрушаем мифы о карбоне

• Велики из карбона слабы против точечных ударов камнями или иными твёрдыми предметами.

Конечно, так может судить только человек, который ничего не знает о подобном материале. Для того чтобы деталь сломалась от удара камня, нужно на протяжении длительного времени напрягать и нагружать её. Карбон используют при производстве военной воздушной техники, поэтому о камнях речи идти не может. Даже под воздействием пуль материал ведёт себя довольно уверенно.

Если нагрузку, от которой карбоновая рама складывается под давлением, приложить к алюминиевой раме, то она тут же сложится в одночасье ещё быстрее карбоновой.

Другое дело, шоссейные велосипеды. Они могут сломаться при первом падении и это не в новинку. Спортсмены во время гонок или тренировок развивают сумасшедшие для велосипеда скорости, отчего возникает громадная нагрузка.

• После повреждения раму из карбона можно выбрасывать.

Как говорилось ранее, настоящий материал отлично ремонтируется и это гораздо дешевле, нежели ремонт алюминиевой или стальной трубы. Для ремонта достаточно наложить специальный бандаж со слоем эпоксидной смолы. Для продления срока эксплуатации карбоновый руль для велосипеда или саму раму можно оклеить специальной защитной плёнкой.

• Наблюдается потеря свойств материала от ультрафиолета.

Это совершенное заблуждение. Углеродистые волокна никоим образом не реагируют на высокую температуру и яркие солнечные излучения. Плавится материал при температуре не менее тысячи градусов Цельсия.

Эпоксидка же может менять свои свойства от высоких температур, но это может произойти только при температуре выше шестидесяти градусов Цельсия.

• Карбон плохо реагирует на воздействие холода.

Это также заблуждение, ведь из карбона активно изготавливают лыжи и иной спортивный инвентарь.

Стоит ли рискнуть и купить дешёвую раму

Если стоит выбор между сомнительным карбоновым инвентарём и металлом — лучше брать металл. Неизвестно, как поведёт себя карбоновое изделие и какие технологии применялись при его создании. Если слои углеродистых волокон будут уложены не по требуемой технологии — должных прочностных качеств велосипед не получит.

Во Всемирной паутине масса отзывов о бюджетных китайских вариантах: руль, рама и иные составляющие. Не стоит экономить на подобных вещах, от этого может зависеть состояние велосипедиста.

Выбираем между сталью и карбоном

Одним из главных конкурентов углепластиковым велосипедам в плане надёжности и сроков эксплуатации является сталь. Большинство велосипедистов считают именно сталь более пригодной для построения двухколёсного агрегата и на это есть несколько немаловажных аргументов:

1. Стальная рама даже ручной работы стоит значительно дешевле карбонового изделия.
2. Срок эксплуатации стальной рамы может в несколько раз превышать время эксплуатации карбоновой.
3. В плане ремонта тут можно немного поспорить, конечно, явного преимущества сталь не имеет перед углеволокном, но если взять во внимание стоимость самого материала, то можно попросту отдать должное стали, ведь не каждый отважится самостоятельно склеивать столь дорогие детали.

Но, несмотря на все за и против, находятся фанаты и одного и второго типа рам.

Можно ли сделать карбоновую раму самостоятельно

Конечно, это может звучать диковато, ведь карбоновые рамы стоят по меркам велотранспорта больших денег, но всё же находятся умельцы, которые своими руками создают карбоновые рамы. Для этого нужно иметь подробный чертёж изделия, материал, а также техническую печь. И на самом деле, рамы получаются весьма неплохие и довольно крепкие.

Подведём итоги

Карбоновые велосипеды и рамы в отдельности активно обсуждаются среди велолюбителей и не только. Есть много приверженцев и противников этого материала. Против небольшого веса и завидной прочности говорит стоимость качественного инвентаря. Несомненно, каждый делает выбор в пользу того, что ему по душе, но не стоит забывать и о банальной безопасности и собственном здоровье.