Aktualno - novice, testi, prispevki

  • Novi obroči? Uporabni napotki pred prvo uporabo

  • Glasno zaviranje? Simptomi in rešitve

    Gotovo ste že vozili v skupini kolesarjev, bodisi na klubski rundi ali pa na enem izmed kolesarskih maratonov, ko ste ob zaviranju zaslišali neznosno cviljenje izpod kolesa kolesarja nekje blizu vas. Beri dalje
  • Podaljški ventilov

    Pri nadgradnji običajnih serijskih aluminijastih obročev na globoko profilne karbonske obroče se večina uporabnikov prvič sreča s težavo prekratkega ventilčka na obstoječih zračnicah. Beri dalje
  • Karbonska vlakna

    Sloj karbona običajno sestoji iz mnogoterih običajno le 5-8 µm tankih vlaken z izredno natezno trdnostjo, ki so položena bodisi v isti smeri ali prepletena v tkanino. Beri dalje
  • Zavorna površina karbonskih obročev

    Ena izmed najpomembnejših lastnosti karbonskih obročev je kakovost zavorne površine, saj je povezana z varnostjo vožnje in občutkom kontrole nad kolesom v vseh razmerah. Beri dalje
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Karbonska vlakna

Karbon oz. karbonska vlakna uvrščamo v skupino kompozitnih materialov. Sloj karbona običajno sestoji iz mnogoterih običajno le 5-8 µm tankih vlaken z izredno natezno trdnostjo, ki so položena bodisi v isti smeri ali prepletena v tkanino.

Lahko bi jim rekli material prihodnosti, saj s svojo vsestransko uporabnostjo in izstopajočimi mehanskimi lastnostmi, kot je izredno nizka teža, trdnost oz. togost ali lahko oblikovanje postajajo vse bolj prisotna v najrazličnejših dejavnostih. Kopičenje znanja in tehnologije proizvodnje v smeri pa poleg nenehnega izboljševanja lastnosti karbonskih vlaken vpliva tudi na večjo stroškovno učinkovitost, kar le še povečuje uporabo tega materiala.  

Karbonske kolesarske komponente ali okvirji so izdelani iz različnih razredov karbona, ki ga običajno določata trdnost in natezna obstojnost, ki določata prag, kjer se vlakno zlomi ter koliko tog je pravzaprav karbon. Boljše lastnosti pa običajno pomenijo tudi večjo ceno proizvodnje. V kolesarstvu se najpogosteje uporablja tip karbona z manj kot 12.000 ogljikovimi vlakni, kot je T700 ali bolj znane različice 3K, 12K oz. UD. Verjetno že na videz ločite med posameznimi tipi pletenja vlaken, toda kaj natančneje pomenijo te kratice?

UD karbon

Karbonska vlakna so predhodno združena v tkanino z različnimi vzorci pletenja, ki tvori sloj z dodano epoksidno smolo (poimenovan tudi prepreg, angl. preimpregnated), med posameznimi sloji pa se uporablja druga veziva, kot je epoksidna smola. Kratica UD (angl. Uni-directional) zaznamuje vzporedno postavitev vlaken, da le ta tečejo v isto smer, brez kakršnega koli navzkrižnega pletenja ter prepletanja.

Za razliko od ostalih materialov ima karbon posebno značilnost. Sloj karbona je namreč močan le toliko, kot so vlakna toga in natezno obstojna po svoji dolžini. To tudi pojasnjuje dejstvo, da ne prenese velikih obremenitev ali nosilnosti, če ta ni ustvarjena neposredno na smer vlaken. Prav zato je UD karbon verjetno najbolj pogost za proizvodnjo najrazličnejših kolesarskih delov. Da pa je dosežena trdnost karbonskih vlaken v vse smeri, proizvajalci dosežejo s postavitvijo vmesnih slojev na 0, 45 ali 90 stopinj, kar močno vpliva na zmogljivost karbona.

 

Za razliko od sorodnih materialov to proizvajalcem omogoča inteligentno konstrukcijo, ko glede na analizirano silo in smer obremenitve s pametnimi postavitvami večih slojev tkanine dodatno ojačajo le določene odseke izdelka iz karbonskih vlaken (npr. zglobe cevi okvirja kolesa) in s tem zaradi manj porabljenega materiala še dodatno prihranijo na končni teži. Prav tako je UD postavitev vlaken nekoliko lažja od ostalih tkanin, kar se pri večjih proizvodih, kot je okvir kolesa, lahko že kar precej pozna. Po meri izdelane karbonske komponente niso odvisne le od velikosti in debeline karbona, temveč njihove lastnosti opredeljuje predvsem postavitev in število posameznih slojev tkanine. Pomembno vpliva tudi kakovost posameznih vlaken, kot je svetovno znan japonski Toray. V kolesarski industriji je verjetno najpogostejša uporaba karbona tipa Toray T700, medtem ko se za izdelke višjega cenovnega razreda uporablja različica T1000, ki premore skoraj 30% večjo natezno trdnost, a je obenem strošek njegove uporabe tudi enkrat višji.

 

K faktor

Verjetno ste se že srečali z opisom izdelka iz karbonskih vlaken, poleg katerega je bilo zaznamovano kakšen tip tkanine karbona je bil uporabljen, bodisi 1K, 3K ali celo 12K. Ta oznaka zaznamuje število posameznih vlaken v odseku pletenja v tisočicah, torej 1.000 (1K), 3.000 (3K) ali celo 12.000 (12K). Ti pasovi vlaken so nato biaksialno prepleteni med seboj in tako poustvarjajo poleg mehanskih razlik tudi svojevrsten izgled. Četudi so vlakna v tkanini rahlo zvita, zaradi česar je nateznost nekoliko manjša, pa prav tkanina učinkovito preprečuje pojav in širjenje razpok. Prav zato mnogi proizvajalci pod površinskim UD karbonom na določenih komponentah zaradi varnostnih razlogov raje uporabijo tudi plasti tkanine.

V prej omenjenem UD karbonu torej K oznaka nima pravega pomena, saj ne gre za prepletanje karbonskih vlaken, se pa lahko presoja lastnosti glede na podan podatek o številu vlaken oz. teži odseka sloja karbona. Druga najpogostejša dva tipa postavitve vlaken v tkanino v kolesarski industriji, torej 3K in 12K, bi lahko pojasnili skozi stroškovno učinkovitost (12K) ali atraktivnejši izgled. 3K karbonska tkanina torej zaznamuje pletenje posameznih pasov tkanine, kjer vzorec vsebuje 3.000 vlaken, struktura na videz pa izgleda temna in z manjšim karirastim vzorcem. 3K tkanina naj bi bila podobna po mehanskih lastnostih, toda ponuja pa prednost pri obdelavi izdelka, saj obstaja manjša verjetnost, da bi se pri izvrtinah, sloji karbona deformirali.

 

12K karbon je med vsemi zanimivo najcenejši za proizvodnjo zaradi največjega vzorca pletenja, a hkrati tudi nekoliko bolj tog od prej omenjenih tipov toda za ceno višje teže karbonske komponente. Vendar pa je vizuelni vzorec tkanine opazen že od daleč, zaradi česar med kolesarskimi komponentami ni tako pogost.