Boyanın altında

Kalıplar bir mil kadar batıdaki karbon laboratuarına gönderildikten sonra, sihirli kara şeyler kesilebilir ve toplanabilir. Mühendislik bir yana, karbon çerçevenin döşenmesiyle ilgili sürecin, terzilikle pek çok ortak noktası vardır. Aslında, süreçler ilerledikçe, muhtemelen boru ve pabuçlardan çelik bir çerçeve inşa etmenin geleneksel yolundan çok terzi sanatı ile ilgilidir.

Kompozit üretim mühendisi Jim Colegrove şöyle açıklıyor: "Çok gelişmiş bazı yazılımlarımız var. İlk önce CAD kullanıyoruz ve çerçeve olan 3B şekli yapıyoruz. Bu parçayı belirli bölgelere ayırabilirim ve sonra onları net bir şekle sokabilirim, daha sonra kalıba geri koyabileceğim mükemmel bir model ve tam olarak şekle uyacağını biliyorum. Bu kalıba yassı preform diyoruz ve daha sonra CNC kesim masamızda kesiliyor. "

Mühendisler her şekil ve uygulama için doğru malzeme türünü seçtiğinden, preformlar, ihtiyaç duyulan yerlerde güç oluşturmanın ve olmadığı yerlerde ağırlıktan tasarruf etmenin anahtarıdır. Karbon uzmanları Hexcel, Trek'in Waterloo karbon malzemesinin tamamını yapıyor ve bunu yaklaşık 25 yıldır yapıyor. Salt Lake City, Utah'dan ABD yapımı karbon fiber, standart modül, orta modül, yüksek modül veya ultra yüksek modül olarak tedarik edilir. Kullanım amacına göre kumaş veya tek yönlü olabilir.

Eski havacılık mühendisi Jim, bunların özelliklerini açıklıyor.

"Kumaşın benzersiz bir özelliği olduğu için belirli yüksek stresli veya yüksek etkili alanlarda standart dama tahtası karbon kumaşı kullanıyoruz. Bunu biraz yırtılmaz naylon gibi düşünün: daha fazla hasara dayanıklı olabilir. çok sıkı, yüzey konturlarında daha uyumludur. Tek yönlü şeyler tam da söylediği gibi - tek yönde ilerleyen liflerdir. Lif düzleminde de esnektir, ancak daha karmaşık şekilleri oldukça zorlaştırır. Her malzemede güçlü ve zayıf yönler ve yapıların en iyi şekilde inşa edilmesi deneyim ve mühendislik gerektirir.

Örneğin, Hex-MC, daha kısa, kesilmiş liflerden oluşan benzersiz bir malzemedir. Bir yerleştirmeyi simüle edecek çok rastgele bir düzende bir kağıda atılırlar. Daha sonra bunu çok etkili bir şekilde karmaşık şekillere dönüştürebiliriz, çünkü uzun sürekli liflerimiz yok. Ancak tek yönlü veya kumaşın sahip olduğu güç veya sertliğe sahip değil. Kontrast için orta göbeğe bakın. Baş tüp yükü ve sürücünün koyduğu yük nedeniyle çok fazla burulma ve bükülme görür, bu nedenle hem yüksek sertliğe hem de yüksek mukavemete ihtiyaç duyar. Bu nedenle, bize yardımcı olmak için bu belirli alanlara küçük yüksek veya ultra yüksek modüllü malzeme şeritleri ekliyoruz. "

Bir karbon şasiye bakıldığında, plastik model bir uçak gibi yapıldığını düşünmek çok kolay ama karmaşık bir iş. Bir Madone yol çerçevesi, gerektiğinde mukavemeti artırmak için katmanlaştırılabilen yaklaşık 180 preform veya tek tek karbon levha parçasına sahiptir. Bir Seans yokuş aşağı bisiklet, her biri iki ila 12 kat karbon malzeme (tek yönlü, kumaş veya Hex-MC) olmak üzere 238 ön biçime sahip olacaktır. Bu karmaşık bir kesim listesi. Karbon harika bir malzeme, ancak doğru yapmak için iyi bir mühendislik gerekiyor. Doğru uzmanlık olmadan, ağır olan veya yapısal olarak sağlam olmayan yapılara sahip olursunuz.

Bu karmaşıklığa ek olarak, ön kalıplar genellikle çerçeve boyutu arttıkça boyut olarak büyür ve daha büyük sürücülerin bisikletlere uyguladığı yüklere izin vermek için ek malzemeye ihtiyaç duyabilirler. Ancak bir çerçevenin en fazla güçlendirilmiş kısımları bile hala sadece 1.5 mm duvar kalınlığı bölgesinde.

Trek karbon prototipleme tesisinin gerçek zanaatkârları, aralarında 50 yıllık karbon elyafı kalıplama deneyimine sahip olan Kelly Stone ve Sue Moe'dur. Materyal daha çok bir şekerleme tabakasına benzer, dokunması yapışkan ve bükülebilir ve ısındığında yumuşar.

Kelly'nin açıkladığı gibi, amaca uygun olup olmadığını ölçmek için tecrübeli ellerine karbon tabakalarını alması yeterlidir.

"Malzeme türleri ile neyin doğru olmadığı arasındaki farkı ve yeterli reçine olup olmadığını ve yeterli reçine olup olmadığını kesinlikle söyleyebilirsiniz. Mühendisler bize her zaman kullanılacak katları, her testin içeriğini söyler, ancak değerlendirmeden sonra, burada ve orada fazladan parçalar yapın ve sonra onları test edin. "

Kelly ve Sue süreci içten dışa bilir: soğuma süreleri, ideal sıcaklıklar, malzemeyi ne kadar ileri itebileceğiniz. Trek, mühendislerin de ellerini kirletmeleri gerektiğini her zaman fark etti. Bilgisayar ne derse desin, uygulamalı yargı gerçek bir testtir ve Jim eldivenlerini giyip bize nasıl yapıldığını göstermekten mutludur. Kelly ve Sue'dan daha yavaş olabilir, ancak Bay Plaid, ona sevgiyle seslendikleri gibi, elini çoğu şeye çevirebilir. Yerleştirme sırasında neyin işe yarayıp neyin işe yaramayacağı konusunda Jim ve mühendislerine deneyimli geri bildirimler verebilirler. Bunların çoğu sadece bilim değil - Trek'te deneyim her şeydir. O kadar çok çerçeve ürettiler ve test ettiler ki, çerçeve geliştirmede büyük bir avantaja sahipler, tüm bu veriler.

Bay Plaid, kalıbın etrafına kalıp ayırıcı yayar ve boşluğa bir ön kalıp yerleştirir. Bizimle sonraki adımlardan bahsediyor. Şekle bağlı olarak mesaneler eklenir ve tüm parti kapatılarak preslere yerleştirilir. Bunlar kelimenin tam anlamıyla lifleri ezip malzemeyi şekillendirirken, aynı zamanda fazla reçineyi de ortadan kaldırır.

Yeni Session yokuş aşağı dağ bisikleti yarışı çerçevesi, yalnızca bir külbütör kolunda 40 ayrı ön forma sahiptir. Bir terzinin bir kumaşın önyargısını tam olarak doğru uyumu veya dokuyu oluşturmak için kullanması gibi, karbon en güçlü (ve en hafif) sonuçları elde etmek için kalıba yerleştirilir. Bir döner kol gibi tek bir parça için bir kalıp hazırlamak yaklaşık 10 dakika sürer, bu nedenle kalıpla üretilen karbonun CNC ile işlenmiş bir alüminyum parçadan daha hızlı ve daha kolay üretilmesi fikri yakın bile değildir. Tüm parçalar temizlendikten ve soğumaya bırakıldıktan sonra, işlemin bir sonraki aşaması başlayabilir.

Bir Madone söz konusu olduğunda, kalıplanmış bileşenleri bir yol çerçevesine monte etmek oldukça hızlıdır. Epoksi yapıştırıcı, münferit destekleri, orta göbeği ve ön üçgen parçalarını bitişik tüp ile aynı kalınlıkta bağlantılar oluşturan tescilli bir Basamak Bağlantı tasarımıyla birleştirmek için kullanılır, bu nedenle eklemin neden olduğu sürüş kalitesinde ek ağırlık veya farklılık olmaz. Tüm parti daha sonra fırında sert bir şekilde pişirilmek üzere bir jig içine yüklenir. Ayarlandıktan sonra çerçeve, hizalamayı izlemek için kontrol edilebilir ve bir sonraki aşamaya gönderilebilir: Jim açıkladığı gibi daha azıyla daha fazlasını talep eden bir pazarda tüm bu el işçiliğini ve teknolojiyi gizleme.

"Sık sık soruluyor: Dürüst olmak gerekirse, Trek çerçevelerinin iyi bir yüzdesi dahil olmak üzere, tüm endüstri denizaşırı taşındığında, Trek burada neden çerçeveler oluşturmaya devam ediyor? Neden hala bu fabrikamız var? Ve cevabım hep aynı. Bilimi tam olarak anlamadığınızda farklı ürünler, daha iyi ürünler üretemezsiniz. Ve çerçevelerin ve karbon yapıların gerçekte nasıl çalıştığını anlamanın tek yolu, onları kendiniz inşa etmektir. Mühendislerimizin kalıpları kesmesi, karbona yerleştirmesi, yapılarının canlandığını görmesi, tasarımları ileriye taşımak için çok önemlidir. Bu fabrikada bir şeyler inşa etmek gerçekten pahalı ama bu yüzden ürünler daha iyi. Tüm ürünlerimiz daha iyidir çünkü bir şeylerin nasıl inşa edilmesi gerektiğini biliyoruz, inşa edilebilir. Ve çünkü bunu kendimiz yapıyoruz. Bir başkasının sayacı hareket ettirip bize nasıl yapılacağını göstermesini bekleyemeyiz. Biz liderlik edeceğiz. 1990'da burada başladığımdan beri Trek yolu buydu ve işe gelmemin nedeni bu. "