碳纖板輪下坡 - 單車

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rivet : 白馬大請問一下,據我所知有些環氧樹脂會標Tg,通常 05/10 21:53
rivet : 輪組廠在挑選epoxy的時候考量因素有哪些?實務上輪05/10 21:53
rivet : 組最起碼的Tg溫度大概多少?超過Tg之後,關注的技術05/10 21:53
rivet : 特性除了膨脹外,還有別的嗎?我前一陣子搞好挑了dp05/10 21:53
rivet : 420做bb30 diy 維修,所以對epoxy有點好奇!05/10 21:53
rivet : 這問題可能有點細,但是用過epoxy之後,隨便弄啥什05/10 22:06
rivet : 麼東西都會想到他!05/10 22:06

回一下文,可能跟單車沒很大的關係

Tg是Glass Transition Temperature 中文常見翻做玻璃轉換(轉化、轉移)溫度

聚合物的Tg越高,代表其分子間交聯密度也越高,越不容易軟化

當溫度升高會增加分子動能,能量提高到一定的上限後會打破聚合物分子間的穩定

溫度低於Tg: 玻璃態(硬)

溫度高於Tg: 橡膠態(軟化),黏彈性質,熱膨脹係數變大



所以用在碳輪組上的樹酯,其Tg必須高於使用溫度

通常會再抓個高於幾十度當作安全係數 (ex:煞車溫度150度、Tg可能就得要170度)



不過也不是越高Tg就一定越好 (Tg只要能承受使用溫度就好)

Tg高伴隨也有其他負面效益

1. 樹酯較為硬脆: 耐衝擊差,偏偏輪組又是比車架更常接收衝擊的

2. 熱膨脹造成內應力大

3. 溫度循環次數下降:指承受周期性的升降溫反覆負載的次數下降

2和3的原因會導致使用壽命下降

還有Tg高的樹酯成型溫度高,用的機台設備也會更要求,機台成型溫度不夠反而是反效果



再回到原討論串的話題,要不燒框也就兩個方法

第一個方法就如上面講的

提高樹酯的Tg,但提高Tg也會造成不耐衝擊等反效果

另一個方法是降低使用溫度,從輪組的散熱性著手

例如在碳纖中加入石墨稀、特殊塗料等讓輪組散熱更佳之類的



要做到更輕的碳纖輪組,碳纖強度越高以減少使用的碳纖布

但截面更薄會不易傳熱,間接造成使用的溫度提高(散熱慢),變成樹酯Tg也要高

加上碳纖強度高也不耐衝擊

工程設計並不是單方面性能提高就好

永遠需要多方考量,在眾多限制中找尋一個妥協方案



一個好的碳輪組要面面俱到(碳車架也是)可以從3個方向判斷


1. 材料選用和搭配:

碳纖布等級(T700、T800),平織、斜織布
環氧樹酯(A劑)、硬化劑(B劑)選用、比例,擴散劑使用


2. 碳纖疊層:

因為碳纖本身不是isotropic材料,不同方向有不同的材料特性
加上是一層一層疊積起來,有各種組何排列方式
像碳纖厚度、使用層數,不同層之間的排列方向、交錯角度
複雜曲面折角處剪開避免應力集中,疊層間相互交錯避免斷口處在同一方向
這裡會有一堆廠商自家的know how


3. 製程:

A劑、B劑攪拌時間和溫度、在黏度可使用的時間內(centipoises)
根據選用的樹酯決定常溫真空成型、熱壓成型
熱壓機(電壓、蒸氣壓):烘烤溫度、預熱、壓力和成型時間
氣泡、缺膠、亂紋(摺皺會導致應力集中)


一般量產碳纖製品最不可控制的就是製程上的差異了

同款輪組即使使用同一個製程

性能差個5~10%也很正常 (或許隨製程技術不斷精進可以改善)



那些把使用高Tg或東麗T800當作廣告招牌的廠商,充其量只能說端出的材料好

實際性能是否優異,上了測試台才知道

打個比方,一道料理要好吃,除了好食材,也要搭配好的料理方式和烹飪器具吧



以上一個積過碳纖,也學過一點複材知識的經驗談

有些是憑記憶打的,若有誤請指教

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All Comments

Emma avatarEmma2016-05-16
白馬大請問一下,據我所知有些環氧樹脂會標Tg,通常
Harry avatarHarry2016-05-19
輪組廠在挑選epoxy的時候考量因素有哪些?實務上輪
組最起碼的Tg溫度大概多少?超過Tg之後,關注的技術
特性除了膨脹外,還有別的嗎?我前一陣子搞好挑了dp
420做bb30 diy 維修,所以對epoxy有點好奇!
Suhail Hany avatarSuhail Hany2016-05-19
這問題可能有點細,但是用過epoxy之後,隨便弄啥什
麼東西都會想到他!
Margaret avatarMargaret2016-05-20
最後一段中肯!好比手編輪,不是一堆頂級材料編出來
就一定是好輪
Suhail Hany avatarSuhail Hany2016-05-23
專業好文!! 您碳纖系?XD
Iris avatarIris2016-05-25
專業
Bethany avatarBethany2016-05-29
想到零壹的毛爸,用壓力釜做碳纖輪...
等我知道台北哪裡可以買到的時候,已經買不到了。XD
Gary avatarGary2016-05-31
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Dora avatarDora2016-06-03
長知識..
Genevieve avatarGenevieve2016-06-05
Rae avatarRae2016-06-05
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Margaret avatarMargaret2016-06-10
Sierra Rose avatarSierra Rose2016-06-15
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Una avatarUna2016-06-19
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Liam avatarLiam2016-07-10
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