O carbono é um elemento químico que dependendo das condições de formação podem ser encontrados na natureza em várias formas: carbono amorfo e cristalino como grafite ou diamante respectivamente. Os seus allotropes incluem, surpreendentemente, uma das substâncias mais suaves (grafite) e o mais difícil (diamante) e, do ponto de vista econômico, é o material mais barato (carvão) e um dos mais caros ( diamante).
A fibra de carbono é composta por filamentos finos de 5 a 10 micra de diâmetro, combinada em aglomerados contendo 1.000, 3.000, 12.000 ou 24.000 filamentos (1K, 5K, 12K, 24K). Esta é uma fibra sintética feita a partir de poliacrilonitrilo (PAN), que, acima de 1600 graus Celsius, e de oxidação sob pressão, torna-se disponível estrutura molecular ordenada (de carbono hexagonal) e portanto, o mais ordenado , fibra e graus variados de carbono mais elevado desempenho mecânico são obtidos. Industrialmente, pode ser apresentado em diferentes formatos: como mecha (bobina) e tecido.
Peculiaridades do carbono
Ao contrário dos materiais estruturais mais tradicionais usados na fabricação de quadros de bicicletas (aço, alumínio, titânio, ...), a fibra de carbono tem a capacidade de ser anisotrópica . Esta definição está diretamente relacionada com as propriedades mecânicas de qualquer material. Quando, por exemplo, termos de metal em comparação vieram à luz como a rigidez, a dureza, a elasticidade, maleabilidade, ductilidade ... estas expressões correspondem aos valores físicos de cada uma destas propriedades, e são idênticos em todas as direções no espaço: a rigidez de um molibdénio cromo dado é sempre o mesmo, como pode acontecer com a elasticidade de uma lata de alumínio 7005, por exemplo. Este é o lugar onde os compósitos de jogos ganhar-lhes o resto de materiais: usar camadas de fibras e tecidos direcionais com diferentes densidades / módulo pode personalizar o comportamento e a resposta de uma imagem. Esta é a anisotropia que se refere a: a resposta personalizada mecânica, o que torna compósitos exclusivamente para fazer fotos.
O gráfico pode observar azul sombreamento do tipo de alta resistência de carbono (RH) e no módulo elevado vermelho (HM, menos resistência e mais elasticidade).
E módulo de carbono?
Basicamente, existem dois tipos de fibras de carbono: o módulo elevado (HM) e de alta resistência (RH). O primeiro é caraterizado pela sua elasticidade e a outra para a sua resistência à ruptura, mas com menor coeficiente de flexibilidade. Nesta base, cada fibra é mais ou menos denso do que a filamentos: 1000, 3000, 6000 ou 12.000. O número de fibras utilizado é expressa em termos algumas marcadas com 3K (3000 filamentos), 6K, 12K, etc.
Ao desenvolver uma imagem da Orbea Orca uma combinação de diferentes pré-impregnados de fibras e peso diferente para combinar rigidez (eficiência) com absorção de choque (conforto e durabilidade) é usado e um pouco de ajustes para personalizar o comportamento deste famoso ciclismo, foi ainda mais longe oferta destas duas opções:
- - OMR carbono , é laminado de fibra de carbono de alto módulo fornece estruturas extremamente rígidas.Quando combinado com fibras de baixo peso específico, o resultado é uma estrutura que proporcionam o melhor equilíbrio entre peso e rigidez.
- - OMP de carbono , uma mistura personalizada de fibras de carbono de alta e baixo módulo que aumentam a absorção para a máxima eficiência e a força de vibração é usado.
Traduzido para uso na estrada, a (corrida) OMR tabela proporciona uma resposta mais desportiva e PMS (performance) melhora o conforto em longas distâncias: uma tabela para cada usuário.
Modelagem e modelagem da caixa
Uma vez que tenha sido gerado por um programa de elemento finito, cargas de mapeamento para ser suportado por uma armação, ambos correspondendo às forças aplicadas pelo condutor, tal como vectores que afectam a utilização dinâmica da mesma, as camadas de tecido enmoldan, com uma estrutura interna que impede a ocorrência de bolhas e irregularidades na distribuição: que tipo de fibra e quantas camadas de tecido deve ser utilizado em todas as partes da imagem, realizando um sistema de ligação monocoque é escolhido composto (sistema EPS), e submetido a uma temperatura de forno de processo de prensagem controlada em conjunto, de modo que todo o conjunto de forma mais homogênea conjuntos possíveis.
Nota: A imagem de um processo pré-formado quadro de carbono com preimpregando UD. Fonte Orbea
Evolving
No quadro Orca 2015, graças à configuração dos diferentes tipos de fibra de carbono e o posicionamento das camadas de tecido, tem-se feito vários passos na evolução deste modelo, ficando cada vez mais perto ao paradigma de perfeito bicicleta:
- -Mais Light (até 232 gramas na variante OMR).
- -Mais Rígida (chegando a 62% na melhoria da eficiência)
- -Mais Confortável (absorção de choque de até 10 watts quando em execução no paralelepípedos).
Esta é uma apresentação esquemática deliberadamente para dispongáis informações básicas sobre a fibra de carbono, mas eu recomendo-o a rever o vídeo a seguir para obter todos os dados técnicos de fabricação de um quadro de carbono por Orbea aconselhar.
No vídeo a seguir você pode apreciar as explicações de Miriam Bengoetxea, engenheiro Orbea, resumindo as características da fibra de carbono.
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