Как сделать карбоновую раму своими руками?

Здравствуйте!

Решил поделиться с вами процессом сборки моего нового велосипеда и конечным результатом.

В детстве как-то не особо увлекался велосипедами, а сейчас — это одно из моих хобби. До этого за последние годы поменял четыре велосипеда, из них два последних — это уже более-менее нормальные кросскантрийные хайрдтейлы на 29 колесах. Последний был на компонентах Shimano Deore 2×10, которые я сменил на 1х10 с широкодиапазонной кассетой.

Велосипед очень неплохой, но как всегда захотелось чего-то лучшего и нового.

Проанализировав свой стиль катания, а это покатушки по городских парках, грунтовые дороги за городом и изредка в лесу, я пришел к выводу, что хочу еще большего наката и еще лучшей передачи силы с ног на колесо.

Вначале я задумался не превратить ли мне мой хардтейл в фитнессбайк поставив дорожную резину и жесткую вилку, но потом понял, что хочу построить велосипед с нуля, а также это должен быть писк моды в последнее время — гревел байк.

Когда придет время у вас также должны быть кое какие инструменты и это не считая обычных ключей, молотка, ножовки по металлу, дрели и т.д.

Выбор компонентов:

Фреймсет. Рама — это основа нового велосипеда. Она должна была быть карбоновой, иметь дропауты под сквозные оси, конусную рулевую, внутреннюю проводку тросов и правое перо быть ниже левого. Летом на алике на распродаже был заказан вот такой фреймсет:

Групсет. Изначально я знал, что хочу систему 1х11, с кассетой на 42 зуба и гидравлическими тормозами.

SRAM предоставляет возможность установить на гревел систему 1х12 с кассетой на 52 зуба, но цена там просто заоблачная, так, что этот вариант я не рассматривал. Под мои требования подходили либо Shimano GRX либо SRAM Force1.

Я остановился на Shimano, так как он мне более знаком, их групсет разработан специально для гревелов и SRAM все таки чуть дороже.

Колеса. Колеса также решил собрать сам, так как мне это было очень интересно и хотел я колеса именно на конкретных компонентах — обода DT Swiss, втулки Shimano SLX под центрлок и покрышки я взял Panaracer Gravelking SS.

Колеса собирал с использованием тензометра, самодельного зонтомера и станка для спицовки с алиэкспреса. К моему удивлению колеса удалось собрать легче чем я думал. Роторы я взял Shimano SLX  уже чисто для красоты.

Ну и само собой колеса сделал бескамерными.

Руль. Руль взял китайский максимально широкий (у меня рост 181см), с канонично разведенными в стороны краями.

Остальные компоненты. Все остальное — переднюю звезду, кассету, цепь, вынос, седло, педали и расходники, я взял китайское с алиэкспресса. Очень люблю производителя ZTTO за их качество, внешний вид и цену (это не реклама).

Компоненты перед окончательной сборкой

Мы с сыном прокачиваем тормоза. К удивлению прокачать их удалось легко и интересно.

Ну и вот конечный результат. Вес байка составляет 9,7кг в ростовке L с педалями, хотя за весом я вообще не гонюсь. Весь байк обошелся мне в 1700 долларов (примерно 129тыс рублей на сегодняшний день). Я получил колоссальное моральное удовольствие и рад, что у меня все получилось.

Так как сейчас зима, хотя и нет снега, то я аккуратно прокатался на нем несколько раз вокруг квартала и убедился, что байк супер — с ростовкой угадал, ехать очень удобно, чейнлайн правильный.

Теперь жду только электронный динамометрический ключ, чтобы правильно затянуть все болты и уже весной начну катать.

Всем спасибо за просмотр, надеюсь вам было интересно!

Рама для FPV коптера из карбона и алюминия на самодельном ЧПУ фрезере

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

16

Всем привет! Не так давно я собрал самодельный ЧПУ фрезер по очень популярному проекту MPCNC Primo. Я напомню, что он собран из ЛДСП, стальных труб и пары килограмм печатных деталей. На канале о нём так же есть несколько видео.

Я уже успел испытать его в резке алюминия Д16Т и собрал парочку боевых ботов (раз и два). Теперь решил испытать в резке карбона, и чтобы не вырезать бесполезные тестовые детали, решил попробовать вырезать рамку для гоночного коптера. А заодно и попрактиковаться в проектировании таких сборных конструкций из листовых материалов.

Ссылка на страницу проекта -тык. Там вы найдёте модели, чертежи и список комплектующих. Я вообще не планировал собирать коптер, потому пришлось использовать то, что завалялось в коробках. По этой причине комплект электроники несколько устаревший, мягко говоря)

Видео по сборке с тестами:Перед тем, как фрезеровать детали, напечатал всё на принтере ПЛА пластиком, чтобы убедиться, что всё собирается нормально. Кажется это первый раз, когда я использовал 3Д принтер по назначению — напечатал на нём прототип =D Так же напечатал крепление камеры и проставки для сборки стека электроники из угленаполненного нейлона, но забыл сфотографировать их отдельно. 

Рамку вырезал из 3мм карбона, который покупал на Али ещё пару лет назад. На удивление фрезер справился вообще без каких либо проблем. Очень распространён миф, что карбон очень сложно фрезеровать.

На деле это оказалось ерундой, если фрезер худо-бедно справляется с алюминием, то и карбон ему тоже по плечу.

Самое главное — это использовать специальные фрезы по углепластику, которые ещё называют Кукурузой из за характерной формы.

Д16Т я уже фрезеровал, потому основу каркаса для защиты электроники решил вырезать из 2 мм листа АМГ6БМ. На бумаге он помягче и всё такое, но на этом дешёвом станочке я не заметил никакой разницы с Д16Т, фрезеровать быстрее не получилось.

На самом деле, Д16 фрезовать даже проще из за его твёрдости — с ним не получается длинной стружки, и он не наматывается на фрезу, а просто крошится на мелкие опилки. Кстати, основание для крепления аккумулятора фрезеровал из 1 мм. листа Д16Т.

В общем, как по мне, для первого раза получился очень даже не плохой дизайн. Не обошлось и без проблем с электроникой, но всё это есть на видео.

• Спасибо, что дочитали до конца =)
• Фото процесса сборки и готового коптера:
• 

квадрокоптер чпу RC fpv MPCNC

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

16

Mishootk Загрузка

16.01.2022

723

8

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых статьях.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подписаться

Дома у нас живет бигудишница, которая используется каждое утро, чтобы из дома выходило кудрявое созд…

Как я велик собирал на китайской карбо-раме

Год назад, после аварии (когда меня сбило на перекрестке встречное авто) я открыл ящик Пандоры.  Да. Один раз стоит собрать велосипед с нуля и это занятие становится манией =).

Вот и этой зимой я затеял “улучшайзинг” и сейчас то и дело бегаю на почту за детальками. Но в этом посте речь пойдет о том первом опыте сбора. Где, что, за сколько + впечатления от китайского карбонового фреймсета и общая база по сборке.

Предупреждаю: включен режим “Зануда”, очень много букв!

Почему китайская карбоновая рама? Потому что погибший велик протащили под днищем и переехали. Рама погнута, вилка и многое другое в хлам. Но кое-что цело и покупать новый было слишком расточительно. Велик был циклокроссовый (грубо говоря это шоссейник с дисковыми тормозами). И похожих алюминиевых фреймсетов не найти. То что продается у нас в магазинах – это или рамы bmx, или дорогие спеши с шестизначным ценником. А на e-bay основная масса фреймсетов – это именно китайский карбон (и стальное ретро под клещевые тормоза).Курс usd
ub был тогда дичайший, но прежде чем бегать покупать обвес надо было купить раму с вилкой. Весна близилась. Так что за якорь и фреймсет с курьерской доставкой я отдал 45т.р. Полное название: Full Carbon Cyclocross Bike Frameset 53cm BSA Disc Brake Rear Spacing 135mm. Продавец ICAN. Что интересно, через несколько месяцев в письмах и квитанциях с ебэя название продавца переменилось на carbonwheels1984. Когда покупал в обоих этих магазинах был схожий ассортимент. Есть ещё IMust. Может и ещё другие ещё. Может они мутят это ради отзывов, не знаю. Короче завод один (кстати нашел даже сайт завода то ли через велопитер, то ли через веломанию) а продавцы разные и не очень =). Сейчас такой фреймсет стоит 28т.р. + 4 за доставку. Есть и подешевле, но это не тот случай когда стоит сильно экономить. Для чайников пробегусь по названию. 53см это длина подседельной трубы (читай размер рамы). BSA – тип кареточного стакана. Есть BSA, есть BB30 (вроде кзнондейловский), PF30. В одни стаканы каретки вкручиваются, в другие впрессовываются подшипники. Disc Brake – под дисковые тормоза. Крепления для дисковых и V-brake отличаются кардинально. Ну и 135 мм это расстояние между задними перьями. Кстати, после заказа со мной связался продавец, написал что у них не осталось под BSA, извинился и сказал что они могут впрессовать BSA в одну из рам под другую каретку. Меня это вполне устроило. Через месяц курьер привез фреймсет. Поставил вынос меридовский для фото, чтоб вилка не выскакивала. Весит карбоновая рама с вилкой полтора кг с хвостиком. Алюминиевая весила вроде 2.5-3 кг (правда я взвешивал с обломанной вилкой). Провода идет внутри рамы. Советую не вынимать сразу и не выкидывать продетые изготовителем полые трубочки. С их помощью удобно продевать тормозной тросик и тросики переключателей. Вставляете тросик в трубочку как можно дальше, потом вытаскиваете трубочку с другого конца вместе с тросиком. При замене тросиков так же можно надеть трубочку на тросик как можно дальше и затем вытащить тросик, чтоб у вас в раме всегда была или трубочка, или тросик. Это всё-таки не носки штопать, трудно будет попасть в отверстие вслепую. Что мне в этой раме не понравилось (подозреваю что это актуально для всех таких рам). Так называемые “скрытые” тормоза. На фото видно в треугольнике задних перьев крепление для тормоза. Обычно тормоз крепится сверху пера, а не внутри. Этот вариант конечно эстетичнее, но мешает установке некоторых подножек. У меня была на мериде подножка, которая крепилась в двух местах (к нижнему и верхнему перьям) и её сюда не поставить. Сечение нижнего пера прямоугольное, на нём страшновато затягивать крепление подножки. Подножку придется ставить дальше от колеса, т.к. опять же мешает тормоз и тормозной тросик, выходящий из рамы. Ещё минус (серьезнее подножки) – невозможность регулировки положения тормозного узла. В обычном варианте тормоза крепятся на раму через переходники (отверстия в ушках на раме горизонтальные, а тормоз прикручивается через вертикальные). В переходниках отверстия позволяют чуть двигать тормоз по горизонтали относительно рамы. Тут же тормоз прикручивается непосредственно к раме, и его диагонально не выровнять по тормозному диску. Если понимаете о чем я – понимаете каким это может оказаться геморроем если не повезёт с рамой. Ещё не понравилась вынужденная изогнутость тросика между выходом из пера и тормозом, кажется это несколько ухудшает свободный ход тросика.Ещё один минус – отсутствие отверстий для крепления багажника по бокам верхних перьев. Из-за этого я планирую собрать ещё один велик ))), но об этом в следующий раз.Далее я купил:1 тормозной тросик (100р)Адаптер подседельного штыря (177р) . В мериде был диаметром 27мм, а для этой рамы нужен 31.6. Адаптер это просто пластиковая прокладка.Зажим подседельного штыря (1097р). Карбоновые рамы в сечениях естественно толще алюминиевых, так что пришлось покупать в магазине. Цены кусачие.Дисковый тормоз Tektro (2781р) вместе с ротором. У меня после аварии выжил только один тормоз, но оба ротора пришлось выкинуть. + 1 ротор был в запасе дома. Ротора с креплением на 6 болтов к втулкам (есть ещё шимановский centrlock, там другое крепление).Обода AlexRims 2шт (4140р) и 30шт ниппелей (240р) . Втулки взял старые. Спицы разогнул. Было страшно, но колеса из всего этого я себе собрал сам =).Кассета Sram 10ск. (2600р). Числа зубьев не помню, циклокроссовые, наверное 10-28.Флягодержатель (480р). Совсем уж нубская позиция в этом списке =).Защитные наклейки (720р). Карбон от сколов надо беречь. Хотя эти наклейки не понравились. Хоть и шли как толстые, но на мериду я клеил намного толще. В итоге просто переклеил многие старые (на перо под цепь и там где тросики трут).Полноформатные крылья (2358р) фирмы SKS кажется. Ставлю на все велы.Велокомп VDO m1 (1962р). Честно не понравился в использовании. Предыдущий, раскрошенный в аварии, показывал сразу и время, и скорость.  А у этого скорость на весь экран, а что бы посмотреть время надо нажимать кнопочку. Брал проводной, попроще.Система Shimano Sora (7200р). Жаба задушила конечно, но я хотел именно эту шоссейную, вроде 34-52. У неё ось интегрирована в систему с правым шатуном, а левый шатун затягивается болтом. Это важно =) т.к. с мериды FSA шатун я так и не смог снять с интегрированной оси и пришлось пилить.Каретка Hollowtech II (1400р). Каретку пришлось поменять тоже, т.к. диаметр осей у систем шимано и FSA совершенно разный. Каретка состоит из двух чашек с подшипниками + прилагается пластиковая вставка между ними. Мне вставка из купленной каретки не подошла (была длиннее и чашки не вкручивались в кареточный стакан полностью) и я взял от fsa.Ролики для задней перекидки (500р). Ну, это стандартный расходник, так же как и цепь.Так же пришлось купить и некоторые ключи, новый шлем и фонарик. Всего год назад, после аварии я потратил 79т.р., а только на вел 69т.р. Весь остальной навес остался с мериды. Т.е. манетки, седло, покрышки, руль и так далее.Рулевой стакан и вилка. Вилка в этом фреймсете коническая, т.е. внутренний диаметр рулевой колонки внизу шире чем сверху. Тип – интегрированная. Т.е. подшипники просто вставляются в стакан.

У меня верхний подшипник выглядывал. Продавец ответил что это нормально.

Покрышки, кстати, рекомендую. Maxxis Overdrive шириной 40c. Полуслики. С кевларовым волокном. Проколы держат на 10 баллов и никаких “укусов змеи”.

Вы б видели что я из них вытаскивал иногда (то что не долезло к камере)! + светоотражайка по бокам.  Скоро заберу на почте шоссейные Maxxis Dolomites. Колоться они будут намного больше, но и весят меньше.

А эти буду ставить если более 30км ехать. На самом деле у меня будет по отдельному вилсету для каждой пары покрышек =).

Вот такой велик получился. Назвал я ей Шакти शक्ति – в прямом переводе с санскрита мощь, сила. Жена или женское воплощение Шивы.

Потом я всё-таки нашел перьевую подножку с креплением только на одно перо (на первом фото).  А то без подножки даже сфотографировать – большая проблема. Место крепежа к перу обкладываю (даже на алюминиевых рамах) полосками камеры. Целее будет.

Использование обычных подножек, которые крепятся рядом с кареточным узлом, на этих рамах невозможно.Сезон откатал — рама цела. Сейчас опять принялся за перестройку. Облегчаю, ставлю Sram вместо Shimano, развлекаюсь.

А надо бы уже на зимнем велике трансмиссию менять…

Карбоновые рамы: технология и процесс изготовления

Многие любители велосипедов фиксов любят рамы из карбона за их очень малый вес. Когда-то рамы из этого материала были в диковинку, однако на сегодняшний день фактически уже стали стандартом в производстве велосипедов выше среднего уровня.

Сейчас из карбона изготавливают не только шоссейные и циклокроссовые, но и кантрийные, и даже вполне себе фрирайдные рамы. Помимо рам, из карбона же изготавливают седла, вилки, рули, обода, шатуны и другие детали современных велосипедов.

Так что же представляет из себя этот материал?

Каждая нить карбонового волокна представляет собой трубку, состоящую из чистого углерода, эти трубки и составляют волокна углеродной ткани. Трубки довольно легко ломаются, но обладают очень высокой прочностью на растяжение.

Сравнение карбоновой нити и человеческого волоса

На фотографии выше представлена одна нить углеродного волокна в сравнении с обыкновенным человеческим волосом. Хорошая рама, сделанная из карбона, обладает уникальными свойствами: имеет хорошую жесткость и при этом гасит высокочастотные вибрации.

За счет выбора направления расположения нитей волокна материалу можно придать практически любые требуемые свойства. Производство карбоновых деталей требует большого количества ручного труда.

Давайте попробуем разобраться в этом процессе на примере изготовления карбоновой рамы.

Шаг первый: изготовление углеткани

На самом первом этапе будущая рама выглядит неприглядно: это просто катушка черных ниток. На фотографии слева представлено углеволокно Toray T700S, которое служит основным материалом для изготовления рам. Непосредственно такой материал используется при изготовлении рам только двумя компаниями — Time и Giant, остальные используют в своих производствах уже сплетенные ткани.

Углеволокно Toray T700S

На фотографии видно 96 бобин с карбоновыми нитями, которые пропускаются через станок, где нити распрямляются и покрываются слоем смолы, чтобы немного дальше превратиться в листы заготовок. Заготовка имеет ширину 3 фута. Готовый лист ткани, покрытый смолой называется препрегом.

Листы заготовок препреги

Шаг второй: сборка рамы

Листовая заготовка разрезается на части, которые необходимы для изготовления велосипедной рамы или какой-нибудь детали велосипеда.

Разрезание происходит не только в соответствии с точными размерами , но и в зависимости от направления волокна карбона (как вы помните, именно от направления волокна во многом зависят свойства конечной детали).

Вырезанные выкройки частей раскладываются по коробкам, из которых рабочие потом подбирают куски нужных размеров для сборки деталей. Каждая часть карбоновой рамы велосипеда собирается из комплекта карбоновых заготовок.

На этапе сборки контроль качества играет первостепенное значение. В компании Giant есть даже специальные столы для сортировки деталей с готовыми гнёздами под определенный размер. По этим размерам распределяются выкройки для деталей рамы.

Карбоновая рама Giant

Далее рабочие раскладывают заготовки на столе в строгом порядке. На этом этапе карбон представляет собой пластины, аккуратно сложенные и завёрнутые в бумагу. Рабочие снимают бумагу и раскладывают карбоновые заготовки на подогретой пластине, затем прикладывают образец, который часто также нагревают, чтобы было легче работать с самой заготовкой.

Трубы карбоновой рамы велосипеда из изготавливают из самых больших листов карбонового композита. Эта работа уже не такая сложная — обернуть ровную трубу гораздо легче, чем деталь рамы, имеющую множественные разветвления для каретки.

Когда части рамы обёрнуты карбоновым волокном, их укладывают в специальную пластиковую форму. Затем, через всю велосипедную раму пропускают специальный эластичный полиуретановый баллон, который надувают — это разравнивает всё внутри рамы.

Вставляют стальные или дюралевые сердечники в каретку и в рулевую трубу, чтобы зафиксировать раму велосипеда в форме. Лишнее карбоновое волокно при этом обрезается.

Подготовленную вышеописанным образом велосипедную карбоновую раму помещают сначала в холодильник (чтобы предотвратить преждевременное высыхание смолы), где она дожидается очереди на высокотемпературную сушку, а затем и в печь для сушки.

Карбоновая рама укладывается в форму для сушки. Все части универсальной формы следует точно подогнать к раме и закрепить винтами. Когда рама прочно закреплена в нижней части двустворчатой формы, верхняя часть опускается и закрывает форму. Затем форма отправляется в автоклав.

В автоклаве под влиянием температуры и давления смола максимально эффективно пропитывает углеткань и склеивает все части рамы. Кроме того, высокая температура способствует ускоренному высыханию смолы.

После этого карбоновую раму вручную обрабатывают абразивами (так удаляются с карбоновой рамы излишки смолы и карбонового волокна), а затем и лаком. Лак защищает карбоновое волокно от повреждения нитей.

Изготовление деталей из карбона

Качество деталей из карбона в первую очередь зависит от правильного выбора и качества смолы и углеродного полотна. При ошибках в выборе плотности полотна карбона и смолы для карбона вы не сможете аккуратно выложить заготовку в форме, плотно прижать и полностью удалить пузырьки воздуха.

Основные методы изготовления деталей из карбона

К основным методам изготовления можно отнести:

• формование из препрегов, то есть полуфабрикатов,
• метод аппликации,
• формование непосредственно в форме с вакуумом,
• формование давлением (ручная прикатка).

Изготовление карбона дома не требует сложного оборудования, и при определенных навыках можно получить детали достойного качества. Поэтому сделать углепластик удовлетворительного качества самому вполне реально.

Карбон для автотюнинга

Внимание! Так называемый 3D-карбон, автовинил или пленка «под карбон» никакого отношения к карбону не имеет, кроме отличной имитации поверхности карбона. Это разноцветные виниловые и ПВХ-пленки с визуальными эффектами только для декоративной отделки поверхности, но не для упрочнения.

А вот для изготовления некоторых облегченных элементов, где требуется высокая прочность, например, для бамперов, капотов, мелких деталей кузова, может использоваться дорогостоящий настоящий карбон.

Можно попробовать даже сделать обтяжку карбоном своими руками некрупных элементов.

Но необходимо помнить, что этот материал очень чувствителен к точечным ударам и есть риск повреждения мелкими камнями и щебнем из-под колес.

И здесь определяющую роль играет мастерство автомастера, насколько совершенно он владеет навыками подбора полотна, смолы и толщины слоев. А ремонт карбоновых деталей — тоже дорогостоящий процесс.

Если же для вас главную роль играют эстетические параметры, а не облегчение веса автомобиля или мотоцикла, то присмотритесь к ПВХ-пленкам «под карбон», аква-печати или аэрографии.

Изготовление деталей из карбона методом препрегов

Промышленный процесс формования изделия из препрега (заготовок для формования) в автоклаве представляет собой одновременное протекание сложных процессов:

• полимеризацию компаунда,
• вакуумное удаление воздуха и излишков смолы,
• высокое давление ( до 20 атм) прижимает все слои к матрице, уплотняя и выравнивая их.

Это дорогостоящий процесс, поэтому для мелкосерийного тюнинга в домашних условиях малопригодный.

Но разделение этих процессов удешевляет и удлиняет всю процедуру самостоятельного получения карбона. Изменения при этом вносятся в технологию подготовки препрега, поэтому всегда нужно обращать внимание, для какой технологии предназначена заготовка.

В этом случае препрег готовится в виде сэндвича. После нанесения смолы заготовка с обеих сторон покрывается полиэтиленовой пленкой и пропускается между двух валов. При этом лишняя смола и нежелательный воздух удаляются.

Препрег вдавливается в матрицу пуансоном, и вся конструкция помещается в термошкаф. То есть в данном случае препрег представляет полностью готовую к формованию заготовку, с обжатыми слоями и удаленным воздухом.

Этот метод чаще всего и используют автомастерские, покупая заготовки карбона, а матрицы изготавливаются из алебастра или гипса, иногда вытачиваются из металла или в качестве модели используется сама деталь. которую вы хотите повторить из карбона. Иногда модели вырезаются из пенопласта и остаются внутри готовой детали.

Углепластик своими руками проще всего сделать методом «обтяжки» или аппликации углеполотна на заготовку.

Метод аппликации (ручная оклейка)

Сделать карбон своими руками можно методом оклейки, который включает пять основных этапов:

1. Тщательная подготовка оклеиваемой поверхности: зашкуривание, обезжиривание, скругление углов.
2. Нанесение адгезива.
3. Приклеивание углеткани с пропитыванием эпоксидной смолой с отвердителем.
4. Сушка.
5. Покрытие защитным лаком или краской.

• Наполнители для смолы используют как для придания декоративности, так и для предотвращения стекания смолы с вертикальных поверхностей.
• Необходимые материалы

1. Адгезив для фиксации углеткани на поверхности.
2. Ткань из углеволокна, которую укладывают на смолу послойно, с прикатыванием твердым валиком.
3. Эпоксидная смола средней вязкости с отвердителем (иногда она используется в качестве адгезива).
4. Защитный лак. Лучше всего для защиты от царапин подходит полиуретановый. Нужно выбирать водостойкий и светостойкий. Он не помутнеет. Для высокого блеска в качестве финишного покрытия можно использовать акриловый лак.

1. Смолу наносят 2-3 раза с промежуточной сушкой и шлифовкой.
2. 
3. Этот метод отличается от традиционного изготовления карбоновых изделий по моделям нанесением адгезива, а не разделителя для легкого съема получившегося полуфабриката.
4. Компания 3М предлагает даже самоклеющееся углеполотно, но работа с ним требует хороших навыков.

И карбон остается на оклеиваемой детали, упрочняя ее. Такое производство карбона чаще всего используется для оклеивания бампера, приборной панели и пр.

Метод формования карбона в форме с вакуумом

Для этого метода требуется специальное оборудование и хорошие навыки.

1. Нанесение разделительного состава на поверхность модели. Для матовых и полуглянцевых поверхностей обычно применяется разделительный воск, а для глянцевых поверхностей(пластик и металл) — разделитель типа WOLO и растворы для грунтования, которые используются при мелкосерийном призводстве.
2. Выкладывание углеткани в матрицу, без морщин и пузырей.
3. Пропитка углеткани смолой.
4. Слоев может быть несколько. В некоторых случаях углеткань можно чередовать со стеклотканью.
5. Наложение перфорированной пленки для отжима излишков смолы и выхода воздуха. Желательно укладывать внахлест.
6. Прокладка впитывающего слоя.
7. Установка вакуумной трубки и порта для подключения вакуумного насоса.
8. Помещение всей конструкции в прочную вакуумную пленку, приклеивание герметизирующим жгутом к оснастке.

Вся процедура напоминает помещение какого-либо предмета в вакуумный пакет, которые продаются в магазинах для хранения вещей, с последующей откачкой из него воздуха. Можно поэкспериментировать с такими вакуумными пакетами. Они очень прочные и продаются разных размеров. А вакуумный насос для домашнего использования обойдется в среднем в 150-200$.

Еще один вариант вакуумной технологии — процесс формования включает в себя наложение слоев углеродного волокна на пресс-форму, упаковывание в мешки всей сборки и удаление лишнего воздуха с помощью вакуумной системы.

Смоляная смесь затем подается с одного конца и затем всасывается в пакетированный узел под действием вакуума внутри. После периода охлаждения формованная деталь отделяется от пресс-формы, а избыток материала обрезается.

Метод формования карбона с помощью давления (ручная прикатка)

Применяется для самостоятельного изготовления деталей из карбона и аналогичен методу формования вакуумом, но без использования дорогостоящей оснастки. Наборы включают кисти для нанесения смолы и валики для выдавливания воздуха и прикатки слоев.

Для простого тюнинга автомобиля понадобятся:

• углеполотно плотностью 200-300 г/м,
• эпоксидная смола,
• отвердитель,
• жесткий валик и кисть.

На Alibaba.com углеполотно плотностью 200 г/м.кв. плетения twill предлагается по цене от 10 до 25 долларов за квадратный метр. Правда, и покупать нужно от 10 метров. Но можно договориться о получении образцов, которые позволят самостоятельно изготовить небольшие изделия из карбона.

В общих чертах процесс изготовления углепластика своими руками выглядит так:

1. На поверхность формы наносится разделительный воск, гелькоат для формирования защитно-декоративного слоя на поверхности готового изделия. 
2. После его высыхания наносится тонкий слой смолы, на который прикатывается или прижимается углеткань, для выхода пузырьков воздуха.
3. Затем наносится еще один слой смолы  для пропитки. Можно нанести несколько слоев ткани и смолы, в зависимости от требуемых параметров изделия.
4. Смола может полимеризироваться на воздухе. Это происходит обычно в течение 5 дней. Можно поместить заготовку в термошкаф, нагретый до температуры 140 – 180 ◦С, что значительно ускорит процесс полимеризации.

• Затем изделие извлекаем из формы, шлифуем, полируем, покрываем лаком, гелькоутом или красим.
• Каждый слой прокатывается валиком для удаления пузырьков воздуха и получения максимального сцепления. 
• При таком методе получается высокий расход смолы (в три раза выше плотности углеполотна), но зато именно таким способом можно изготовить любую деталь из карбона своими руками.
• Автор Ирина Химич

Как делают карбоновые велосипеды? | ВелоЖурнал

Карбон или углеродное волокно – это тонкие нити, состоящие в основном из атомов углерода. Карбон более жесткий при меньшем весе, чем почти любой другой материал. В отличие от металла, жесткость углеродного волокна можно точно регулировать для разных деталей велосипедной рамы. Металлы же обладают одинаковыми свойствами прочности и жесткости вдоль любой оси материала. 

Для получения углеродного волокна, химические или органические волокна, например, вискозу, поддают термической обработке в несколько этапов при температуре от 250 °C до 3000 °C. После чего, остаются преимущественно атомы углерода, по структуре напоминающие графит. Атомы формируют углеродные кристаллы, выровненные по длинной оси. Это придаёт материалу высокую прочность.

Наиболее важными факторами, определяющими физические свойства углеродного волокна, являются степень карбонизации (содержание углерода, обычно более 92%) и ориентация углеродных лент. Волокна выпускаются с широким спектром кристаллических и аморфных содержаний для разных условий использования.

90% мирового производства углеродного волокна находится в руках всего 6 компаний: Toray, Toho Tenax, Mitsubishi Rayon, Zoltek, Hexcel и Cytec. Производственные мощности этих компаний находятся в Азии. 

Все производители карбоновых деталей для велосипедов, независимо от цены конечного продукта, начинают с одинакового сырья. 

Несколько тысяч углеродных волокон формируют в нити, которые можно использовать сами по себе или сплести из них ткань. Велосипедные рамы в основном делают из листов углеродной ткани. Для производства карбоновых педалей используют резаные короткие волокна. Карбоновые нити в велосипедном производстве используют довольно редко. 

Существует много видов плетения углеродной ткани, но для велосипедных рам в основном используют материал с волокнами выложенными в одном направлении. Перекрестное плетение, которое вы видите на некоторых рамах сделано для красоты на верхнем слое.

Почти весь углерод, предназначен для аэрокосмической промышленности (общий объем углерода, используемый всеми производителями велосипедов в год, меньше, чем у трех Boeing 787 Dreamliners).

Карбоновые волокна – это только половина истории. Другая, не менее важная, составляющая карбоновых деталей это – эпоксидная смола.

Листы карбона пропитывают эпоксидной смолой для создания композитного материала, так называемого препрега. Сами по себе листы довольно хрупкие и склонны к растрескиванию.

Смола выполняет две задачи. Во-первых, она удерживает углерод вместе – как отдельные волокна внутри слоя, так и слои между собой. Во-вторых, смола добавляет прочность и долговечность. Она слегка пластична, и деформируется под воздействием, чтобы помочь поглощать резкие удары, например, при падении или ударе камнем.

Большинство карбоновых велосипедов производятся путем размещения разного количества слоев углеродной ткани вокруг твердой модели внутри пресс-формы. Нагрев пресс-формы разжижает смолу и формирует препреги в форму рамы.

Карбоновые велосипеды могут содержать до 500 кусков препрегов, собранных в 40 или более слоев, часто сочетающих разные сорта углеродного волокна. Некоторые куски материала могут быть длинными, как нижняя трубка рамы, а другие размером со спичечный коробок. 

Листы углеродной ткани кладут в разном направлении, тем самым регулируя жёсткость. Некоторые части рамы могут иметь всего 4 слоя ткани, другие в 10 раз больше.

Используя жесткий карбон в одних местах и более мягкий в других, инженеры могут адаптировать предназначение велосипеда. К примеру, рамы эндуранс велосипедов, лучше поглощают вибрации, а гоночные модели — более жесткие. 

Все карбоновые рамы сделаны вручную. Отдельные слои углеродной ткани вырезаются с помощью станка управляемого компьютером, но это пожалуй единственный автоматизированный процесс в производстве: рама из углеродного композита или другая деталь должна быть собрана в форму точно в соответствии с графиком укладки, который пока невозможно автоматизировать. 

Часто детали рамы делают отдельно, а затем склеивают – это популярный способ среди производителей рам под заказ.

ср, 12/13/2017 — 17:28