Монококът е пространствена конструкция, при която външните стени на корпуса са носещият елемент. За първи път монококът започва да се използва в самолетостроенето, след това в производството на автомобили и накрая тази технология мигрира към велосипедите.
Като правило се използва за направата на предния триъгълник на рамката чрез надлъжно заваряване на алуминиеви екструдирани форми. Формата и размерът на монококовата конструкция могат да бъдат направени в голямо разнообразие от форми, което не винаги е възможно при използване на обикновени тръби.
Тази технология дава възможност да се увеличи твърдостта на рамката и да се намали нейното тегло без загуба на здравина чрез елиминиране на заваръчните шевове от основните точки на напрежение на товарите. Понякога предният триъгълник образува една солидна структура без никакви „пропуски“.
Нова технология Monocoque
За първи път тази технология е използвана върху стоманени рамки. Монококовите рамки се наричат още конструкции, при които тръбите са заварени заедно в отделна секция, а не по цялата дължина, например в областта на кормилната колона или каретата. На кръстовището на тръбите няма стени между тях, само заваръчен шев по дължината на контакта, поради което се постига спестяване на тегло без загуба на твърдост.
Монококовите рамки също са изработени от карбон. Профилът на биговане в комбинация с въглеродни влакна и въглеродни съединители позволява монококова структура на рамката, която съчетава странична твърдост и вертикална еластичност. По правило всички карбонови велосипеди са монококови, защото се правят наведнъж, а не от отделни части, както обикновените велосипеди.
По тази технология се произвежда не само рамката на велосипеда, но и други компоненти: кормило, стебла, елементи на задния триъгълник на рамката и др. Технологията Monocoque е доста скъпа и затова се използва при велосипеди от висок клас.
Рамка за велосипед, изработена по монококова технология.
Прочетете също по тази тема:
За закрепване на рамкови тръби при използване на метода на високотемпературно запояване се използва спойка от метали, различни от стомана. Празнините между частите на рамката се запълват с разтопена спойка след предварително загряване на частите. Основният материал за спойка е сплав от бронз и месинг...
Вълновата рамка е друг тип отворена рамка, при която горната и долната тръба са комбинирани в една с по-голям диаметър, за да се увеличи твърдостта. Монтира се на детски, дамски и сгъваеми велосипеди...
Най-често срещаните марки стомана за производство на рамки са тези, които съдържат хром и молибден - легиращи елементи. Съответно те се наричат хром-молибден. В някои случаи други по-евтини видове стомана се използват за производство на рамки...
Не е необходимо да правите рамкови тръби със стени с еднаква дебелина по цялата дължина на тръбата, но намалете дебелината на мястото, където натоварването е минимално. Това се прави с цел да се намали теглото на рамката, а оттам и на целия велосипед...
Рамките за крос кънтри също позволяват на мотора да набира скорост бързо. Когато пътувате по неравен терен, управлението и стабилността на велосипеда са приоритет. Рамката трябва да издържа на дълготрайни циклични натоварвания...
Преди това окачването на велосипеда беше проектирано с помощта на двуизмерен кинематичен модел. Advanced Dynamics е разработен съвместно с изследователския център CEIT (Guipuzcoa Studies and Technical Research Center) въз основа на програми за виртуално моделиране и симулация за офроуд колоездене с активно предно и задно окачване. CEIT е изследователски център, който разработва и тества най-новите технологии за големи индустриални компании. Използвайки тази система за виртуален анализ, Orbea и CEIT успяха да идентифицират всички променливи, които влияят върху работата на окачването при спускания, изкачвания и различни видове терени. В резултат на това беше възможно да се идентифицират 4 ключови елемента, около които беше изградено разработването на новото окачване: окачване, което не само прави велосипеда по-комфортен, но и не го лишава от неговата динамика, най-ефективното използване на пълен ход на окачването, специално настроени амортисьори и уплътнени лагери.
Много други дизайнери правят всички изчисления на хартия или на компютър, но ние създадохме ваши виртуални клонинги. Нашите програми за симулация ни позволяват да пресъздадем много различни фактори, които влияят на работата на окачването: от вида на терена, конституцията и позицията на ездача по време на каране, до разпределението на натоварването върху педалите, седлото, кормилото и т.н. Въз основа на задълбочени изследвания създадохме окачване, което увеличава максимално абсорбирането на всички видове удари, минимизира люлеенето на педалите и поддържа колелото ви в контакт с повърхността, върху която карате, независимо от терена.
Атракционната технология ще добави към вашето каране комфорта, за който много велосипедисти мечтаят. Той е отговорен за неутрализирането на вибрациите, които възникват по време на шофиране и оптимизира натоварването на колелата, подобрявайки ефективността на педалите. Тази технология също така подобрява управлението и сцеплението на велосипеда, независимо от вида на пътя или метеорологичните условия.
Вилицата и задният триъгълник на обновената Orca са проектирани да осигурят по-удобно и ефективно каране. Технологията за привличане е отговорна за абсорбирането на удара, който възниква при каране по неравен асфалт, без да се жертва устойчивостта на усукване на рамката, като по този начин се повишава ефективността на педалите.
Помага за постигане на ненадминати резултати от разстояние
Благодарение на специалния профил на горните седалки, вибрациите, които възникват по време на каране, не се предават на ездача, а се гасят преди да достигнат до него, трансформирайки се от надлъжни в леки напречни вибрации. Така успяхме да създадем велосипед за състезания от най-високо ниво, който напълно отговаря на изискванията на спортисти, изпитващи най-тежкия физически стрес по време на състезания:
- нивото на вибрациите, предавани на ездача по време на каране, е намалено;
- сцеплението на мотоциклета с пътната настилка е подобрено (в резултат на това мотоциклетистът ще може да прави по-ефективни ускорения и спринтове, като в същото време моторът ще се справя по-добре);
- повишена ефективност на предаване на мощността към задното колело при педалиране;
Orbea Carbon
Карбонът, който Orbea използва в производството, е композитен материал, състоящ се от въглеродни влакна с висок модул на еластичност. Ние го използваме, за да създадем оптимални рамки по отношение на твърдост, здравина и потискане на вибрациите. Това са най-важните характеристики за създаване на перфектната рамка.
Използвахме целия си натрупан опит и съвременни технологии, за да разработим три вида влакна: злато, Сребро, бронз. Те се различават по физични свойства и в резултат на това в предпочитаната област на употреба. Следователно всички наши карбонови рамки са маркирани по следния начин в зависимост от вида на използваното влакно:
О, БОЖЕ МОЙ. Orbea Monocoque Gold
OMS. Orbea Monocoque Silver
О.М.Б. Орбея монокок бронз
Една от ключовите разлики между видовете влакна е стойността на модула на еластичност (модул на Юнг). Колкото по-голяма е стойността на модула на Юнг, толкова по-голяма е твърдостта на конструкцията и толкова по-малко е нейното тегло. Съответно, всеки разработен от нас вид въглеродни влакна има определена стойност на модула на Юнг: злато – максимална стойност, сребро – високо, бронз – средно.
О, БОЖЕ МОЙ. Orbea Monocoque Gold
OMG carbon се състои от влакна с максимална стойност на модула на Young и има най-добра твърдост и тегло. Използването на такива влакна, положени в специфични слоеве, които от своя страна са преминали през многоетапен анализ на крайните елементи (FEA, Finite Elements Analysis), ни позволява да създаваме рамки, които имат максимална твърдост с минимално тегло. Тези рамки впоследствие се използват в състезания на най-високо ниво. Ние предоставяме модерни технологии във вашите ръце.
OMS. Orbea Monocoque Silver
OMS carbon се състои от влакна с висок модул на еластичност. Те придават на рамките достатъчна твърдост, високо ниво на гасене на вибрациите и максимална ефективност при въртене на педали на дълги разстояния. При производството на OMS carbon се използва комбинация от влакна с максимална стойност на модула на Юнг и влакна, които осигуряват високо ниво на гасене на вибрациите.
О.М.Б. Орбея монокок бронз
OMB carbon ви предлага оптималната комбинация от влакна със среден модул на еластичност, но в същото време еластични и издръжливи. Използва се широко в по-достъпни карбонови рамки. По-високата плътност и якост на натиск на бронзовите влакна подобрява тяхната способност за гасене на вибрации и издръжливост. И всичко това, защото инженерите на Orbea винаги са се опитвали да надхвърлят общоприетите индустриални стандарти в работата си. Стремим се да гарантираме, че мотоциклетистите, които откриват карбоновите рамки Orbea за първи път, могат да извлекат максимума от изживяването си при каране и да постигнат изключителни резултати и напредък.
Монококова технология
Инженерите на Orbea отдавна са осъзнали, че монококът е единствената технология, която може да направи рамката оптимална по отношение на твърдост, издръжливост и комфорт. Видеото по-долу показва как традиционната карбонова рамка ще се разгради с времето, докато монококовата рамка ще остане така, сякаш току-що е излязла от фабриката.
Технологията Monocoque също позволява по-креативни дизайни на рамки, които все още предлагат добра устойчивост на напукване от умора. Ето защо ние можем да предоставим доживотна гаранция за всички наши велосипеди: нашите рамки са надеждни и тяхната производителност не се променя с времето.
Какво е забележителното в монококовата технология, използвана в Orbea?
Общата здравина и надеждност на конструкцията е по-висока поради оптималното разпределение на натоварванията по цялата рамкова конструкция, липсата на заварки и фуги. Това означава, че рамката няма да ви разочарова, независимо какво хвърля върху нея пистата. Технологията Monocoque осигурява идеална връзка на влакната в композитните материали не само във външните слоеве, но и във вътрешните, което предотвратява образуването на пукнатини от умора на кръстовището на елементите на рамката. Последният проблем е типичен за рамки, произведени по евтина, традиционна технология. Имаме ли нужда от още аргументи в полза на рамките, произведени по монококова технология от Orbea? В крайна сметка имаме работа с твърда и надеждна рамка, с декоративни елементи, които няма да се отлепят и напукат в силно натоварени зони на конструкцията, с рамка, която е монолитен шедьовър на композитното изкуство, а не сглобена от отделни елементи. .. Изборът е очевиден.
НЛО е висяща система от друга планета.
UFO е въглеродна система за окачване, предназначена да освободи потребителя от традиционните шарнирни оси и всичко, което идва с тях: гайки, болтове, лагери и, в крайна сметка, самите оси. В резултат на това успяхме да намалим теглото на рамката и времето, необходимо за поддържане на окачването, като същевременно увеличихме цялостната здравина на конструкцията и сцеплението на велосипеда с технически терен. Професионалните спортисти се нуждаят от задно окачване, което е леко, но все пак работи оптимално: те търсят перфектния баланс. И технологията UFO е готова да им го предложи: система за окачване, която отговаря на най-строгите изисквания за тегло (рамка с амортисьор 1,95 кг), лесна за поддръжка и надеждна.
UFO технологията позволява по-голямо сцепление и устойчивост на усукване на конструкцията върху технически терен с ниско тегло и лесна поддръжка
Предимства
Oiz Carbonе уникален велосипед в своя клас, който използва задно окачване без ос на въртене. Идеалната комбинация от твърдост и гъвкавост на въглеродните влакна ви позволява да получите окачване, което е устойчиво на странични и усукващи натоварвания, което се справя добре с неравни терени през целия 85 mm ход на амортисьора.
Като резултат:
Иновативна система за окачване, която осигурява уверен контрол на велосипеда при спускания, ефективност на педалите при изкачвания, по-голям комфорт и по-малко умора на водача по време на дълги периоди от време на седлото.
SSN технология
SSN (Size Specific Nerve) е повече от просто технология, това е начин за организиране на работата през целия производствен процес на велосипеди. Първоначално този подход беше използван само при разработването на модели от линията Orca, но след това започнахме да го използваме и за моделите Alma и Onix.
Моделите от линиите се разработват с помощта на SSN технология Орка, Алма, ОниксИ Опал
Формула за отчитане на вашите нужди
Всеки размер велосипед се разработва индивидуално от нас. Структурата и твърдостта на рамката са оптимизирани спрямо статистиката за теглото на ездача за дадена височина. Резултатът е 5 (според броя на размерите) индивидуално проектирани и перфектно балансирани рамки.
AIZonE от Orbea
Проектът AIZonE (Aerodynamic Investigation Zone) беше разработен съвместно с аеродинамичния тунел на Сан Диего (аеродинамичен тунел, разположен в американския град Сан Диего) и ни позволи да получим много различни данни за аеродинамиката на велосипедите и ездачите. Това ни позволи да подобрим аеродинамичните характеристики на актуализирания модел Orca с 14%. Успяхме да намалим силата на въздушно съпротивление, което доведе до по-стабилен и по-добър за управление велосипед.
Подобрено управление и стабилност чрез намаляване на луфтовете между рамката и движещите се части на велосипеда
Намаляването на хлабините между елементите на рамката и движещите се части на велосипеда (като колела) е от ключово значение за намаляване на турбуленцията. Възниква в резултат на факта, че при движение насрещният въздушен поток притиска неравномерно повърхността на рамката, компонентите и ездача, образувайки турбуленция. Тези вихри удрят изпъкналите елементи на велосипеда, забавяйки движението ви напред.
Намаляването на пролуките между гумите и повърхността на рамката ви позволява да сведете до минимум отрицателното въздействие на настъпващия въздушен поток. Проектирахме нашите велосипеди с това предвид и в крайна сметка създадохме едни от най-стабилните велосипеди с най-добро управление на пазара.
По-голяма скорост благодарение на капкообразната тръба на седалката и стойката, наследени от модела Orca от серията велосипеди Ordu
Инженерите на Orbea идентифицираха два ключови показателя за създаване на бърз велосипед: твърдост на рамката и прецизна аеродинамика. И двете характеристики са важни, за да се създаде не само бърз велосипед, но и възможно най-ефективното въртене на педалите. Първите знаци в рамките на тази парадигма бяха моделите Ordu, но по-късно тя беше приложена за развитието на други линии.
Капка вода има идеална аеродинамична форма, която използвахме при разработването на дизайна на кормилната колона и тръбата на седалката на велосипеди от серията Ordu. Използвахме констатациите от нашето изследване, за да преработим тръбата на седалката и стълба на Orca, което доведе до най-бързия мотоциклет в пелотона.
Намаляване на съпротивлението на насрещния въздушен поток (грамове):
- заден триъгълник: 14гр
- Скоба за колчето за седалка: 17g
- Кормилна колона и вилка: 15гр
- тръба на седалката и колче за седалка: 10 g
- преден триъгълник надолу: 8g
DCR технология
DCR е инсталирането на кабели и хидравлични линии по най-краткия маршрут.
Създадохме и патентовахме изключителна и значително по-ефективна от съществуващите аналози система за окабеляване на хидравлични линии и кабели. Основните принципи при разработването му бяха простота и точност. Погрижихме се кабелите да не ви пречат, докато карате, като ги поставихме в специални аеродинамични вдлъбнатини отстрани на горната тръба (а при някои модели и на долната тръба).
По-малко поддръжка, повече забавление
- система с ниска поддръжка и по-прецизна работа на спирачките и превключвателите;
- кабелните обвивки са оборудвани със специални тапи, които предотвратяват навлизането на мръсотия вътре;
- Покритието GoreRideOn намалява триенето, удължавайки живота на якетата и кабелите.
По-малко ризи, което означава:
- намаляване на дължината на кабелите;
- намаляване на общото тегло на велосипеда;
- няма драскотини по рамката.
Какво означава Dama?
Dama означава специален технологичен подход при производството на рамки за дамски велосипеди. Жените са коренно различни по конструкция от мъжете, така че велосипедите трябва да са специални за тях. На първо място, струва си да се обърне внимание на факта, че статистически по-слабата половина на човечеството има по-дълги крака и по-къс торс от мъжете.
Променихме цялата технологична верига, от избора на компоненти и материали за производство на рамки до производствения процес. Защото велосипедът трябва да се адаптира към вас, а не обратното.
Жените имат специално телосложение, така че велосипедите също трябва да бъдат специални за тях.
Как Orbea използва данни от множество проучвания?
Размерите на всички тръби в рамките бяха намалени, с изключение на кормилното управление. А ъгълът и местоположението на горната тръба бяха променени по такъв начин, че да отговарят най-добре на характеристиките на женската анатомия. Orbea също така използва специално проектирани компоненти, като седла и кормила.
Седлата трябва да са малко по-къси и по-широки от мъжките модели, а кормилата трябва да са малко по-тесни. Също така, за високи представители на нежния пол беше специално въведен размер 46. Никой от производителите не беше направил това преди, а ездачите трябваше да развалят формата и здравето си, като караха неподходящи велосипеди. Въвеждането на технологични решения от серията Dama е още една стъпка към по-пълното задоволяване на всички желания на любителите на колоезденето.
В ранните дни на Формула 1 безопасността на автомобилите беше изключително лоша. Машината е изградена под формата на пространствена ферма, изработена от стоманени тръби. Високата позиция на водача, съчетана с липсата на предпазни колани, допълнително утежнява позицията на пилотите в случай на сблъсък. Чупливите пилотски кабини бяха деформирани по време на инциденти, отломки летяха към пилотите и често те просто излетяха от колата върху асфалта или под колелата на други автомобили. Единственото нещо, което по някакъв начин можеше да защити ездача, беше двигателят, разположен пред пилота, но в края на 50-те години, с въвеждането на дизайна на задния двигател, тази ненадеждна защита изчезна.
Вярно е, че недостатъкът на оформлението на автомобила със задно разположен двигател, въведен от Джон Купър, собственик и дизайнер на екипа на Купър, беше по-ниската „полулегнала“ седалка на водача, което донякъде увеличи безопасността на пилота.
Истинска революция настъпва във Формула 1 през 1962 г., когато Колин Чемпиън и Лен Тери представят своя Lotus 25 - първият болид от формула, който използва принципа на монокока. Самата идея не беше нова - фюзелажите на самолети бяха създадени по тази схема от началото на 20-ти век и автомобилните дизайнери от време на време се опитваха да използват разработките на производителите на самолети. Но именно Lotus 25 стана първият сериен състезателен автомобил, реализиращ тази идея.
Заварената стоманена тръбна конструкция в новия Lotus е заменена от носеща конструкция от две успоредни D-образни секции от дуралуминий, свързани с напречни елементи от лят алуминий и подови панели. Отзад два лонжерона служеха като опори за двигателя. Резервоарите за гориво са поставени в кухи секции отстрани на автомобила. В сравнение с тръбните рамки - ферми - монококът имаше значително по-голяма (около 50%) устойчивост на усукване, което направи възможно по-точното настройване на шасито на автомобила в зависимост от характеристиките на пистите. Освен това монококът осигурява по-добра защита на пилота в случай на катастрофа, тъй като е по-малко податлив на деформация при удар.
Конкурентите оцениха новия продукт на Чапман и още през 1963 г. редица отбори последваха примера на Lotus, подготвяйки монококово шаси.
Оттогава основното развитие на дизайна на монокока е в посока увеличаване на неговата твърдост. От една страна, това позволява да се осигури по-висока степен на безопасност на ездача, от друга страна, да се повиши ефективността на работата му при условия на претоварване. И така, през същата 1963 г. алуминиевият монокок BRM е покрит с дървени панели. Няколко години по-късно се появи първият монококов „сандвич“ - между два листа от алуминиева сплав дизайнерът на McLaren Робин Хърд постави слой от светло дърво, което допълнително увеличи твърдостта на конструкцията.
През 70-те почти всички отбори от Формула 1 преминаха към използване на монокок. В същото време се търси оптималната форма на конструкцията и материалите за нейното производство, тъй като претоварванията, действащи върху монокока с увеличаване на скоростите и въвеждането на ефекта на земята, бързо нарастват. В средата на 70-те години за първи път се появяват композитни материали. McLaren M26, създаден през 1976 г., се смята за пионер - някои от неговите части са направени под формата на шестоъгълна структура от пчелна пита, изработена от въглеродни влакна.
През 1981 г. на пистите на Формула 1 излиза първият автомобил, чийто монокок е направен изцяло от композитни материали - McLaren MP4, проектиран от Джон Барнард. По същото време Lotus също разработва кола, изработена от въглеродни и кевларени влакна. Въпреки това, Lotus 88 така и не успя да започне състезанието и беше забранен поради неспазване на правилата.
Въпреки факта, че композитите бяха изключително скъпи и трудоемки за производство (по това време бяха необходими повече от 3 месеца, за да се създаде един монокок), използването им направи революция във Формула 1. Силата и твърдостта на конструкциите се увеличиха няколко пъти наведнъж. До края на 80-те години почти всички отбори придобиха автоклавни пещи за изработване на шасита от въглеродни влакна „пчелни пити“, импрегнирани с вискозни епоксидни смоли.
Изработка на монокок
Изработката на монокок от въглеродни влакна отнема приблизително 2 до 4 седмици. Първо се прави специална форма (матрица) от изкуствен материал, който точно повтаря формата на монокока. След това тази форма се покрива с въглеродни влакна, след което се изглажда и покрива със специална смес за формите. След това оригиналната форма се отстранява и няколко слоя карбон се нанасят вътре в получения модел. След това слоевете се притискат към матрицата със специална вакуумна торбичка и цялата структура се изпраща за „изпичане“ в автоклавна пещ. В зависимост от структурата на въглеродните влакна, свързващите вещества и етапа на технологичния процес, изпичането се извършва при температура 130–160C, под налягане до 6 Bar. След като последният слой въглеродни влакна е положен и „изпечен“, почти завършеният монокок се свързва с алуминиева структура от пчелна пита за твърдост, половинките на монокока се сгъват и той отново се „изпича“ в автоклав.
Четох един блог тук и си помислих, колко знам за въглерода? Мислих, мислих и разбрах, че по същество това не е нищо друго, освен че е сравнително лек материал, който се използва при настройка на автомобили. Той е издръжлив, красив и цветен. Знам също, че можете да покриете кола с въглеродни влакна. Историята ме заинтригува, поразрових се малко из Интернет и реших да публикувам смесица от copy-paste и моите мисли по този въпрос.
Вероятно ще напиша веднага, че ще има много писма) Ще се опитам да направя публикацията интересна)
Първоначално думата въглерод идва от съкращението на името на въглеродния период от съществуването на нашата планета (преди 360-286 милиона години, или според Wiki преди 360-299 милиона години), когато големи запаси от въглища са били положени в недрата на Земята.
Светът за първи път се запознава с въглеродните влакна през 1880 г., когато Едисон предлага да ги използва като нишки за лампи, но тази идея скоро е забравена поради пристигането на волфрамова тел. Едва в средата на миналия век те отново се заинтересуваха от въглеродни влакна, когато търсеха нови материали, които да издържат на температури от много хиляди в ракетните двигатели.
Въглеродът е използван за първи път в програмата на НАСА за изграждане на космически кораби, след това военните започват да използват въглерод. И през 1967 г. въглеродът започва да се продава свободно в Англия, но количеството му е ограничено и процесът се контролира от държавата. Първата компания, която започна да продава новия материал, беше британската компания Morganite Ltd. В същото време продажбата на въглеродни влакна, като стратегически продукт, беше строго регулирана.
През 1981 г. Джон Барнард за първи път използва въглеродни влакна в състезателна кола и оттогава въглеродът триумфално нахлу в моторните спортове, където остава един от най-добрите материали днес. Сега въглеродът става част от нашето ежедневие.
Но нека бавно разберем какво е въглерод и от какво се състои?:
Карбон - изработен от композитни материали. Състои се от спретнато изтъкани въглеродни нишки, които са изплетени под определен ъгъл.
Въглеродните нишки са много устойчиви на разтягане, те са наравно със стоманата, защото за да ги счупите или разтегнете, трябва да се опитате много. Но за съжаление, когато са компресирани, те не са толкова добри, колкото когато са разтегнати, защото могат да се счупят. За да избегнат това, те започнаха да ги преплитат заедно под определен ъгъл с добавяне на гумена нишка. След това няколко завършени слоя се комбинират с епоксидни смоли и се получава познатият за очите ни материал – карбон.
Всъщност има много възможности за производство на въглеродни влакна като такива. Има различни техники, различни подходи и т.н. Накратко разглеждаме технологията, така да се каже, за общо развитие, за да можем поне да си представим как е и с какво да ядем =) Технологиите са различни, но същността е една и съща - това са въглеродни нишки. Те са един от основните компоненти.
Но да се върнем към една тема, която ни интересува повече. Карбон в моторните спортове.
нека започнем с най-простото, за да не възникват въпроси в бъдеще, какво е това =) * Честно казано току-що разбрах какво е това *?
WIKI НА ПОМОЩ: Монокок (на френски monocoque) е вид пространствена конструкция, при която (за разлика от рамковите или рамковите конструкции) външната обвивка е основният и по правило единственият носещ елемент.
И така, вече сме умни, знаем какво е монокок, сега нека да преминем към въглеродните влакна в моторния спорт.
Появата на въглеродни влакна не може да не заинтересува дизайнерите на състезателни автомобили. По времето, когато въглеродните влакна удариха пистата F1, почти всички монококове бяха направени от алуминий. Но алуминият имаше недостатъци, включително недостатъчната му здравина при големи натоварвания. Увеличаването на здравината изисква увеличаване на размера на монокока и следователно на неговото тегло. Въглеродните влакна се доказаха като отлична алтернатива на алуминия.
Без да нарушава установените традиции, след „служенето в армията“, въглеродните влакна „се заеха“ със спорта. Скиори, колоездачи, гребци, хокеисти и много други спортисти оценяват лекото и издръжливо оборудване. В автомобилния спорт въглеродната ера започва през 1976 г. Първо, отделни части, изработени от необичаен черен преливащ се материал, се появиха на колите на McLaren, а през 1981 г. McLaren MP4 с монокок, направен изцяло от композит от въглеродни влакна, влезе на пистата. По този начин идеята на главния дизайнер на екипа на Lotus Колин Чапман, който създаде носещата основа на състезателно тяло през 60-те години на миналия век, получи качествено развитие. По това време обаче новият материал все още е непознат за технолозите в моторните спортове, така че неразрушимата капсула за McLaren е произведена от американската компания Hercules Aerospace, която има опит във военните космически разработки. 
Пътят на въглерода в моторния спорт беше трънлив и заслужава отделна история. Днес абсолютно всички автомобили от Формула 1, както и почти всички „младши“ формули и повечето суперколи, разбира се, имат карбонов монокок. Напомняме, че монококът е носещата част от конструкцията на автомобила, към него са закрепени окачването, задната част и седалката на водача. В същото време играе ролята на предпазна капсула.
Е, изглежда повече или по-малко разбрахме какво е карбон, от какво се състои и кога е започнал да се използва в моторните спортове.
По принцип, както всички материали на нашата планета, въглеродът има своите плюсове и минуси:
- Основното предимство на карбона е неговата здравина и леко тегло. В сравнение със сплавите въглеродът е с 40% по-лек от стоманата, а в сравнение с металите е с 20% по-лек от алуминия. Ето защо въглеродът се използва в части за състезателни автомобили, защото докато теглото се намалява, здравината остава същата.
Появата му. Карбонът изглежда стилно, красиво и престижно, както върху превозни средства, така и в други различни артикули.
Друго важно свойство на въглерода е неговата ниска деформируемост и ниска еластичност. Под натоварване въглеродът се срутва без пластична деформация. Това означава, че карбоновият монокок ще предпази водача от най-лошите удари. Но ако не издържи, няма да се огъне, а ще се счупи. Освен това ще се пръсне на остри парчета *По принцип можете дори да скочите малко върху него =)*.
- Първият недостатък е, че под въздействието на слънцето карбонът може да промени цвета си.
Второ, ако някоя част, покрита с въглеродни влакна, е повредена, тогава няма да е възможно да я поправите, ще трябва само да я смените напълно.
Третият недостатък е цената на въглеродните влакна; поради това не всеки ентусиаст на автомобила ще може да използва въглеродни влакна за настройка.
Друг недостатък: когато е в контакт с метали в солена вода, пластмасата от въглеродни влакна причинява силна корозия и такива контакти трябва да се избягват. Поради тази причина въглеродът не можа да навлезе в света на водните спортове толкова дълго (те наскоро се научиха да заобикалят този недостатък).
Е, нека продължим))) Разбира се, всичко е интересно, цветно и лесно. Оказва се, че карбоновите автомобили са реалност. Освен това, както разбирам, те са много по-леки (което дава по-голям шанс за ускорение), много по-здрави (което дава по-голям шанс за оцеляване) и невероятно красиви (въглеродни коли тогава). Но има едно много малко НО: цената на истинския въглерод. Не всеки може да си позволи да направи такава кола, но наистина искате да се докоснете до света на нещо много спортно и цветно. Всичко е решено – има ли търсене, ще има и предлагане. И ето нашия отговор на скъпия въглерод:
За производството на въглеродни части се използват както прости въглеродни влакна с произволно разположени нишки, които запълват целия обем на материала, така и тъкан (Carbon Fabric). Има десетки видове тъкане. Най-често срещаните са Plain, Twill, Satin. Понякога тъкането е условно - лента от надлъжно разположени влакна се „хваща“ с редки напречни шевове, за да не се разпадне.
Плътността на тъканта или специфичното тегло, изразено в g/m2, освен от вида на тъкането, зависи от дебелината на влакното, което се определя от броя на въглеродните влакна. Тази характеристика е кратна на хиляда. И така, съкращението 1K означава хиляда нишки във влакно. Най-често използваните платове в моторните спортове и тунинга са платове с гладка и кепър тъкан с плътност 150–600 g/m2, с дебелина на влакната 1K, 2,5K, 3K, 6K, 12K и 24K. 12K тъканта също се използва широко във военни продукти (корпуси и глави на балистични ракети, роторни перки на хеликоптери и подводници и т.н.), тоест там, където частите изпитват колосални натоварвания.
Цветът "сребро" или "алуминий" е просто боя или метално покритие върху фибростъкло. И е неподходящо да наричаме такъв материал въглерод - това е фибростъкло. Радващо е, че в тази област продължават да се появяват нови идеи, но характеристиките на стъклото не могат да се сравняват с въглеродните въглища. Цветните тъкани най-често се изработват от кевлар. Въпреки че някои производители използват фибростъкло и тук; Има дори боядисана вискоза и полиетилен. Когато се опитвате да спестите пари, като замените кевлар със споменатите полимерни нишки, връзката на такъв продукт със смолите се влошава. За издръжливост на продукти с такива тъкани не може да става и дума.
Но нека да разгледаме най-новата и най-модерна тенденция в ядрената индустрия. Карбонови стикер за кола.
Материалът придоби голяма популярност, тъй като може да се постави върху капака, багажника или по-сложна форма, а цената на готовите части се оказа 5-7 пъти по-евтина от въглеродните влакна.
Първоначално въглеродният филм се появява под формата на солвентен печат върху полимерен филм. Производството беше извършено чрез преначертаване на модела на тъкане на самото въглеродно влакно, обработката му в графичен редактор и извеждането му на плотер. Името на този материал е дадено на Carbon 2d, което означава плосък (в две равнини). 
Както можете да видите, "плоският" въглерод е доста безинтересен. Това е същото като да гледате черно-бял филм на изискан модерен телевизор.
Но въглеродните влакна под лак изглеждат много по-обемни и по-добри, така че ентусиастите не спряха и в Япония беше създаден филм, който имитира текстурата на въглеродни влакна в три равнини! Тоест, създаден е текстурен филм, където третата равнина става вертикална, като по този начин напълно копира въглеродни влакна. 
В момента има много различни цветови опции както за 2d карбон, така и за 3d. Всичко зависи от нашите желания и финансови възможности. Всеки може да се докосне до света на леките и устойчиви материали. Да, дори и да не е истинско, ще е красиво. Въпреки че моето мнение е, че лепенето на карбоново фолио е като закупуването на фалшив марков артикул. Да, изглежда красиво, но не е истинско. Въпреки че отново зависи от вкуса и цвета =)
Благодаря на тези, които прочетоха до края, наистина се опитах да направя състава интересен и информативен. Да, не споря, има доста копи-пейст, но не виждам смисъл да пиша едно и също нещо с различни думи в момента.
Използвани сайтове.
Стефан Винкелман, ръководител на Lamborghini, сподели: „ Прекомерната максимална скорост, както и свръхмощността на двигателя вече не са основни цели за нас" Тези думи предизвикаха отначало шок. Но след това съвсем ясно описа по-нататъшните приоритети на компанията, която ръководи: „ Рекордната динамика и феноменалното управление на суперавтомобилите няма да бъдат повлияни от нашия нов подход към дизайна. Разберете, максималната скорост от 300 км/ч вече е общоприета норма за всеки модерен суперавтомобил, но къде може да се постигне? Само на състезателни писти за много кратко време. Няма да продължим да увеличаваме мощността на двигателя по екологични причини - Lamborghini, както всички други автомобили, също трябва да отговаря на стандартите за емисии на CO2. Но има изход - да се постигне рекордно съотношение мощност-тегло на автомобила. Има само един начин - широкомащабно използване на въглеродни влакна. Автомобилите от Формула 1 отдавна са потвърдили, че не можем да намерим по-добър материал, който съчетава здравина и лекота.».
Ето как г-н Винкелман ни доведе до основната цел на посещението на Lamborghini, незабавно унищожавайки предишните ценности. Отсега нататък тази компания е единствената автомобилна компания в света, която има подразделение в структурата си за разработване, тестване и производство на части от въглеродни влакна.
РЪКАТА НА ВАШИНГТОН
Lamborghini не би могъл да завърши проект от такъв мащаб сам. Финансово (и до известна степен технологично) тя беше подпомогната от Audi, настоящият пълен собственик на италианската компания като част от концерна Volkswagen. Американците помогнаха с избора на материали, технологии и компютърна симулация на краш тестове на карбонови елементи за новия флагман - Aventador със 700 конски сили. Основно Вашингтонския университет, известен с изследванията си в тази посока. Тази институция има значителен опит - главно благодарение на съвместната работа с Boeing, която стартира производството на Dreamliner, първия пътнически самолет с фюзелаж от композитни материали.
Производителите на самолети също споделиха ноу-хау с италианците - техника за бързо определяне на степента на повреда и незабавен ремонт на структури от въглеродни влакна. В края на краищата самолет с проблемен елемент често не може да бъде изпратен със собствен ход на производителя. Boeing създаде институт на „летящите лекари“ - квалифицирани ремонтници с „вълшебни куфари“, които съдържат всичко необходимо за изследване на естеството на повредата и нейното отстраняване. Подобни момчета ще летят до нещастни клиенти на Lamborghini. За да се намали времето за пристигане, бяха организирани три локации за въглеродни лекари - в Италия, САЩ и Австралия.
Университетът на Вашингтон също пое обещаващи разработки в технологиите за въглеродни влакна. И Lamborghini намери друг партньор, много необичаен - лидерът в световното производство на аксесоари за голф, компанията Calloway. Тя прави стикове за голф от въглеродни влакна чрез горещо щамповане, използвайки заготовки от въглеродни влакна с много къси нишки - от 2,5 до 5 см. Но благодарение на тяхната висока плътност (повече от 200 хиляди влакна на квадратен сантиметър), върховете на стикове са необичайни. силен.
Lamborghini вече тества тази технология върху каросерията и елементите на окачването на концептуалния автомобил Sesto Elemento. Получи се добре, но серийното производство трябва да бъде предшествано от сериозни тестове. Суперавтомобилът не е стик за голф, дори високотехнологичен.
И ПЪРЖИТЕ НА БАВЕН КОТОН
Какви технологии вече се използват за създаването на Aventador? В момента се използват три много различни метода.
Първият започва с формирането на бъдещи елементи чрез щамповане. Заготовките от въглеродни влакна се оформят като обикновен метален лист и след това се поставят в специални приспособления, където се съединяват заедно под контрола на лазерни измервателни уреди, с допустими отклонения не повече от 0,1 mm.
След това между елементите под лек натиск се впръсква полимерна смола. Процесът завършва чрез синтероване в термична камера. В този процес има минимум ръчен труд - повечето операции се извършват автоматично. Скъпите автоклави също не са необходими - няма нужда да се поддържа определено налягане.
Следващият метод е по същество вариант на предишния. Единствената разлика е, че тук слоевете от въглеродни влакна се пресичат един с друг - така се формират най-критичните силови части, например багажници и подсилвания на тялото.
Необходим е коренно различен метод за производство на части с идеална външна повърхност. В този случай се използват охладени заготовки от въглеродни влакна с предварително инжектирана термочувствителна смола, която реагира при повишаване на температурата. Такива елементи, след ръчно формоване на повърхността в матрицата, се ламинират с филм. След това вакуумните устройства премахват най-малките въздушни мехурчета изпод фолиото, оставяйки идеално равна повърхност. След това елементите се поставят в автоклав за окончателно втвърдяване, където се обработват топлинно в продължение на два до пет часа.
Ето как стъпка по стъпка се раждат монококовите елементи на една нова автомобилна легенда. Преминавайки от ред към ред, те придобиват нови детайли и се подсилват на критични места с епоксидна пяна, която, запълвайки кухините, служи и като звукоизолация; в тях са имплантирани свързващи алуминиеви части за закрепване на предната и задната подрамка. Интересното е, че вече произведените елементи често служат като първоначална матрица за следващи. Те дори се пекат заедно - това значително намалява времето и разходите за междинни операции. Кулминационният момент е свързването на долната основа на носещата конструкция с покрива. Резултатът е карбонов монокок с тегло само 147,5 кг. Алуминиевата рамка с елементи от въглеродни влакна Murcielago тежи с 30% повече - с един и половина пъти по-малка твърдост.
Между другото, 4099 предшественици на Aventador са направени за девет години. Очаква се тиражът на новия продукт да бъде на същото ниво, тоест 400–500 копия годишно. Това е пробив за дизайн с толкова масово използване на въглеродни влакна. Например, първородният на серийното използване на карбонова структура на каросерията, британският McLaren F1 през 1992 г., беше пуснат само в 106 екземпляра. Но също така струва много повече от сегашния флагман Lamborghini. В края на краищата, по това време въглеродните влакна се смятаха за невероятни, изключително екзотични за пътна кола - днес те все още са скъпи, но вече стават нещо обичайно.
ИСТОРИЧЕСКИ ФАКТ – ЗАГОВОР ЗА МЪЛЧАНИЕ
Lamborghini не говори особено за това, но е факт, че преди четвърт век тази италианска компания вече разполагаше с лаборатория за разработване и внедряване на композитни материали. Той беше оглавен от не кой да е, а от аржентинеца Хорацио Пагани, който по-късно създаде суперавтомобила Zonda. Появила се през 1999 г., колата изумява с масовото използване на въглеродни влакна, включително носещата основа на каросерията - нещо, което се появява при Aventador едва 12 години по-късно. Очевидно успехите на бившия служител принуждават ръководството на Lamborghini да премълчи този факт, въпреки че производството на Pagani е не повече от 20 бройки годишно и те не са очевиден конкурент на Aventador.
Но Lamborghini не се уморяват да повтарят, че първата им кола с изцяло въглероден монокок се появява през 1985 г. Отново не споменават Pagani, главният инициатор на проекта Countach Evolution. Той е направен само в един екземпляр, но в допълнение към носещия карбонов монокок, този автомобил получи карбонови подрамки за закрепване на силовия агрегат и окачването. Капакът на багажника, предният капак, разширенията на калниците, колелата и предният спойлер също са направени от усъвършенстван материал. Автомобилът е загубил около 500 кг спрямо серийната версия - огромно постижение за суперавтомобил. С мощност от 490 конски сили колата има феноменална динамика - ускорява до стотици за по-малко от 4 секунди, а максималната скорост е 330 км/ч - серийният Murcielago постига подобни резултати само 15 години по-късно.
