Snahou nás aj nášho výrobcu karbónových rámov (Carbotec Ind. Ltd.) už pre rok 2010 bolo zaistiť, aby všetky naše karbónové rámy boly navrhnuté tak, že budú dosahovať čo najlepšie výsledky v hodnotách výkonu, váhy, pohodlia, ale aj vzhľadu a rámovej profilácie. Cieľom a úlohou bolo tiež zaručiť stabilnú, kvalitnú a konzistentnú výrobu, ktorá zaistí, že výsledné produkty budú zodpovedať pôvodnému návrhu a očakávaniu.
Pre dosiahnutie týchto cieľou sme použili celú radu nových výrobných a výpočtových technológií, ktoté boli a budú použité pri výrobe karbónových rámov modelovej kolekcie AUTHOR od roku 2010. Sú to:
- HTR – High Toughness Resin
- EPS – Ethyl Poly Styrene
- TPM – Thermo Plastic Mesh
- FEA – Finite Element Analysis
High Toughness Resin (HTR) – pryskyřice s vysokou tuhostí
Ide o exkluzívny materiál, vyrábaný v spolupráci s jedným z najvyspelejších výrobcov karbónových vlákien. Technológia zohľadňuje súčasné požiadavky trhu na karbónové rámy a umožňuje vytvorit vysoko kvalitný produkt v požadovanom pomere nízkej váhy a vysokej tuhosti a pevnosti.
ďaka HTR sme znížili hmotnosť naších cestných rámov o 120 g a nový MTB hard tail rám o 250 g voči ich minuloročným predchodcom. Implementácia tejto novej vysoko tuhostnej živicovej (HTR) zložky do nášho karbónového materiálu má nasledujúce výhody:
- 10-15% zníženie váhy pri zachovaní rovnakej pevnosti a tuhosti rámu
- až 20% zvýšenie odolnosti rámu voči nárazu
Ethyl Poly Styrene (EPS) – Ethyl polystyrénová šablóna
Použitie tohto materiálu, ktorý je termoplastom - polymérom styrénu, vnútri rámových uzlov dosahujeme stabilnejšiu, kvalitnejšiu a konzistentnejšiu výrobu. EPS je do týchto uzlov vkladaný ako základ rámu v podobe kopyta - šablóny pre ich následné vyhladenie. Práve tieto miesta vnútorných vrstiev rámových trubiek boli zistené ako potenciálne zdroje drobných prasklín a trhlín. Túto technológiu preto tiež nazývame „Systém proti vráskam“. Až na tieto polystyrénové kopytá sú potom nabalované ďalšie vrstvy karbónového materiálu. Šablóny EPS slúžia iba na jednorazové použitie a sú po zapečení rámu vo forme vybraté. Ideálna je kombinácia EPS s daľšou technológiou – TPM.
Výhody EPS technológie:
- zníženie napäťových koncentrácií vo vnútorných vrstvách rámu
- zaistenie stabilnejších rozmerov rámu a hladšej vnútornej vrstvy rámových uzlov
- funguje aj ako stabilný základ (šablóna) vnútornýchpriestorov rámu pri nabalovní následných vrstiev (tzv. layupu)
Thermo Plastic Mesh – (TPM) – termoplastová sieť
Ide opät o použitie materiálu (siete), ktorý je vyrobený z termoplastu a je použitý za účelom zníženia napäťových koncetrácií vo vnútorných vrstvách rámu. Táto technológia bola vyvinutá k ideálnej aplikácii spolu so systémom EPS. Primárnou snahou je aj tu vyhladenie vnútorných vrstiev rámu, akoby potenciálneho zdroju drobných prasklín a trhlín. Sekundárne potom TPM slúží k prepojeniu nabalovaných dielov rámu a vnútorných vrstiev do jedného celku. Pre spevnenie a vyztuženie exponovaných partií rámu sú naviac hlavová trubka a stredová spojka zvnútra zosilené ďalšou vrstvou 3K.
Jej schopnosti:
- zamedzenie samotného vzniku a dalšieho postupu prasklín
- zvýšenie odolnosti celej štruktúry rámu voči prasknutiu vytvorením bariéry chrániacej vnútornú vrstvu
Finite Element Analysis (FEA) – Metóda konečných prvkov
Metoda konečných prvkov (MKP) je počítačová numerická metóda, slúžiaca k simulácii priebehu napätia a deformacií na vytvorenom fyzikálnom modeli. Jej princíp spočívá v diskretizáci (náhrade) spojitého prostředia do určitého (konečného) počtu prvkov, pričom zisťované parametre sú určované v jednotlivých uzlových bodoch, pope. plochách. V našom prípade se jedná o nahradenie rámu, čoby zaťažovaného modelu, jednotlivými plochami, na ktoré je pre jednoduchší výpočet rozdelený.
Obrázok: rozdelenie hlavovej tubky rámu do plôch. MKP je používaná predovšetkým na kontrolu už navrhnutých zariadení alebo pre stanovenie kritického (najnamáhanejšieho) miesta konštrukcie. Aj keď sú princípy tejto metódy známe už dlhšiu dobu, k jej masovému využitiu došlo došlo až s nástupom modernej výpočtovej techniky.
