Благодаря развитию технологий, массовому использованию углепластика и его ощутимому удешевлению к карбоновым велосипедам сегодня относятся более спокойно. Карбон стал массовым и перестал быть привилегией профессионалов. Рамы и компоненты, изготовленные из углепластика, сейчас широко используют в том числе в сегменте любительских велосипедов. Но так ли хорош карбон на самом деле? Чем углепластик современного поколения отличается от старых образцов? Эти и другие вопросы мы затронем в представленном материале.
Что такое карбон?
Карбон, или углепластик – это композиционный материал, он состоит из переплетенных углеродных волокон, которые скреплены полимерными смолами. Волокна обладают феноменальной продольной прочностью, превосходящей высокопрочную сталь. Разорвать такую нить фактически невозможно. Боковая прочность углеродной нити существенно ниже. Отдельную нить сломать легко, поэтому их переплетают между собой, достигая максимальной прочности материала во всех направлениях.
Говоря о карбоне как материале, подразумевают два компонента: углеродные нити и полимерные смолы, которые удерживают волокна в заданном положении. Тип и качество этого связующего во многом и определяет основные характеристики карбоновой рамы. И если технология изготовления карбоновых волокон осталась в общих чертах неизменной, то в вопросах совершенствования полимерных смол и технологий их запекания индустрия существенно шагнула вперед. Благодаря этому современный карбон обладает характеристиками, которые в некоторых вопросах принципиально отличают его от углепластика первых поколений.
Изготовление и тонкости выбора углепластиковых рам
Конструкцию карбоновой рамы сплетают из углеродных волокон, пропитывают смолами и запекают под воздействием высоких температур. За счет направленного плетения нитей и утолщения стенок рамы в наиболее нагруженных узлах велосипеда, конструкция приобретает оптимальные характеристики прочности.
Грамотное проектирование рамы имеет принципиальное значение. В профессиональных кругах ее изначально создают под индивидуальные особенности спортсмена: его рост, длину рук, вес и тип велодисциплины. Конечно, для рядовых велосипедистов изготовление рамы под заказ это, обычно, непозволительная роскошь. Поэтому, приобретая карбоновый велосипед, нужно максимально точно подбирать ростовку, учитывать свой вес и предпочитаемый стиль езды. Это гарантии того, что рама не только прослужит долго, но и на 100% раскроет свои ездовые характеристики.
Так ли важен вес карбона?
Общепризнанным достоинством карбоновых рам является их небольшой вес. Они, бесспорно, легче алюминиевых и даже некоторых титановых аналогов, но важность этой характеристики часто переоценивают. Маркетологи любят делать акцент на феноменально низком весе карбоновых изделий, но на поверку разница с современными алюминиевыми рамами оказывается не такой уж впечатляющей. В массовом производстве вес углепластиковых рам варьируется от 1 100 г до 1 500 г. Для сравнения, средняя алюминиевая рама весит 1, 650 г, карбоновая модель аналогичного класса — 1 300 г. Для рядового велосипедиста эта разница окажется не принципиальной.
Рассеивание вибраций
Тканевая структура углеволокна хорошо гасит колебания. Эффективное поглощение вибраций способствует тому, что нагрузки с колес в меньшей степени передаются на подседельный штырь и руль, нежели в алюминиевых аналогах. Благодаря этому карбоновые рамы едут значительно мягче и приятнее. Наиболее ощутимо это преимущество раскрывается в шоссейных велосипедах. Именно эти свойства карбона, а не выигранные 300—400 грамм веса, в большей степени ценятся велосипедистами.
Разговор о вечном: надежность карбоновых рам
Вопрос надежности карбоновых байков не перестает вызывать горячие споры в среде велосипедистов. На показатели прочности и жесткости конструкции влияет два основных фактора: количество слоев углеродных волокон и тип используемого связующего, т.е. смолы. Грамотно переплетенное углепластиковое волокно, которое направленно в соответствии с векторами распределения нагрузок, способно выдерживать самые большие механические воздействия. Основная же причина поломок карбоновых рам — трещины, которые образуются в смоле и приводят к расслоению карбоновых слоев.
Характеристики связующего зависят не только от типа и качества используемой смолы, но и технологии формовки. При изготовлении бюджетных моделей рам связующее застывает естественным образом. Более прогрессивным подходом, повышающим механические свойства рамы, является технология запекания под воздействием высоких температур. Для повышения пластичности смол и уменьшения риска образования микротрещин некоторые производители включают в состав связующего каучук.
Причиной поломки углепластиковой рамы может быть не только низкокачественная смола. Изделие становится менее надежным из-за непропорционально большого присутствия стекловолокна, которым разбавляют карбоновые нити с целью удешевления продукции. Особенно часто этим грешат китайские ноунейм-производители.
Как обнаружить расслоение карбона?
Идентифицировать расслоение карбоновой рамы можно по ряду внешних признаков. Поврежденный участок утрачивает стекловидный блеск, становится затуманенным и менее ярким. При сильном расслоении на поверхности рамы возможно образование вздутий и складок. Места, в которых смола пронизана трещинками, также можно идентифицировать на звук. При простукивании деревянным предметом, на поврежденном участке звук будет не таким звонким. Подобные проблемы эффективно устраняют в специализированных мастерских, путем накладывания на поврежденный участок бандажа из карбонового материала.
Можно ли бить карбон?
Хрупкость карбона — это еще одна тема, которая становится предметом горячих споров. На заре своего появления углепластик действительно был крайне уязвим к точечным ударам. Сколы, глубокие царапины и падения байка не лучшим образом сказывались на крепости рамы и быстро приводили в ее негодность. Для разработчиков велосипедов это стало приоритетной проблемой, с которой они успешно справились. Карбон современного поколения не боится точечных ударов благодаря более пористой структуре верхних слоев. В некоторых моделях производители используют дополнительные внешние покрытия повышающие устойчивость рамы к точечным силовым воздействиям.
