隨著現(xiàn)代社會的飛快發(fā)展,自行車已不僅僅是交通和運(yùn)輸工具,已具有集健身、旅游、競賽等多種功能。因此是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚拇焦ぞ?其造價低廉,維修簡單,使用方便,深受世界各國人民喜愛,形成了巨大的消費(fèi)市場。
自行車檔次的高低取決于材料的選擇和做工。典型的低、中、高檔自行車構(gòu)架分別由碳鋼、鉻鉬合金及鋁合金和碳纖維制造。碳纖維是一種新型的復(fù)合材料,它有重量輕、比強(qiáng)度高、比剛度大的優(yōu)點,而且具有可設(shè)計性和易成型性,從而使設(shè)計的結(jié)構(gòu)有更高的結(jié)構(gòu)效率。
碳纖維自行車的主要部分碳纖維車架的特征是「輕、不彎曲、沖擊吸收性好」，但是，充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)異性能，在技術(shù)上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質(zhì)差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級的碳纖維來制作車架。雖然存在上述的現(xiàn)實問題，但是碳纖維車架還是具有其他素材所沒有的優(yōu)點，可以制造8、9kg左右的輕量自行車，這種碳纖維輕量自行車，登坡時最能體現(xiàn)其優(yōu)點，登坡順利而爽快。而不會像一些輕的鋁合金車架，登坡時感到有一種向后拉的力量。
碳纖維車架的優(yōu)點
(1)可以制作重量輕的車架
碳纖維車架是把碳纖維對著發(fā)生應(yīng)力的方向?qū)訉盈B而得到強(qiáng)度。碳纖維車架非常輕，這是它的密度和強(qiáng)的拉伸強(qiáng)度構(gòu)成的。
(2)沖擊吸收性好
碳纖維用來制作殘疾者運(yùn)動時用的假腿，或者特殊的彈簧等被用在各領(lǐng)域。利用它的吸收沖擊力優(yōu)異的性能，制作不用避震器的自行車。
(3)可以制造各種形狀的車架; 碳纖維的基本成型方法是，在模具上鋪上纖維片然后流入樹脂并燒固?？梢灾瞥筛鞣N形狀的車架。
碳纖維車架的缺點
(1)復(fù)雜的應(yīng)力計算
構(gòu)成碳纖維車架的是碳纖維，它的特點是拉伸強(qiáng)度強(qiáng)，但剪斷強(qiáng)度弱，加工時需要進(jìn)行復(fù)雜的應(yīng)力計算(縱剛性、橫剛性)，根據(jù)計算把碳纖維片重疊成型。加工技術(shù)各廠家各異，應(yīng)選擇有經(jīng)驗而可靠廠家的制品是很重要的。
(2)難于更改尺寸
由于作好模具后成型，難于更改尺寸。無法相應(yīng)多尺寸多款式的訂單。
(3)老化
碳纖維含有樹脂因此也可以說耐酸。但是對碳纖維來說應(yīng)多考慮內(nèi)在因素，它用樹脂因此樹脂老化的可能性是存在的。碳纖維制自行車不使用時應(yīng)該避開陽光，日光和環(huán)境的溫度對它的影響最大。
(4)修補(bǔ)困難
因為碳纖維車架是一次成型，一旦制作完成，幾乎就沒法修補(bǔ)了。
(5)壽命短，價格高
前者作為缺點，在技術(shù)逐漸成熟之后，幾乎已經(jīng)被克服了，德國的某品牌車架，使用16K的碳纖，不僅強(qiáng)度和重量有優(yōu)勢，而且有終身保用的質(zhì)量保證。后者則是隨著技術(shù)的提高，越來越高了，而且因為產(chǎn)量的問題，不會出現(xiàn)下降的趨勢
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