Monokok je prostorová konstrukce, kde nosným prvkem jsou vnější stěny pláště. Poprvé se monokok začal používat při stavbě letadel, poté při výrobě automobilů a nakonec tato technologie přešla na jízdní kola.
Zpravidla se s jeho pomocí vyrábí přední trojúhelník rámu podélným svařováním hliníkových extrudovaných forem. Tvar a velikost monokokové konstrukce může být vyrobena mnoha různými způsoby, což není vždy možné při použití běžných trubek.
Tato technologie umožňuje zvýšit tuhost rámu a snížit jeho hmotnost bez ztráty pevnosti díky eliminaci svarů z hlavních namáhaných bodů zatížení. Někdy je přední trojúhelník jedna pevná konstrukce bez "mezer".
Nová technologie Monocoque
Poprvé byla tato technologie použita na ocelových rámech. Monokokové rámy se také nazývají konstrukce, kde jsou trubky svařeny dohromady v samostatné části, a ne po celé délce, například v oblasti sloupku řízení nebo vozíku. Na spoji trubek mezi nimi nejsou žádné stěny, pouze svařovaný šev podél kontaktní délky, díky čemuž je dosaženo úspory hmotnosti bez ztráty tuhosti.
Monocoque rámy jsou také vyrobeny z uhlíkových vláken. Vrásčitý profil v kombinaci s uhlíkovými vlákny a uhlíkovými spojkami umožňuje monokokovou konstrukci rámu, která kombinuje boční tuhost a vertikální elasticitu. Všechna karbonová kola jsou zpravidla monokoková, protože jsou vyrobena v jednom kroku a ne ze samostatných dílů, jako běžná kola.
Pomocí této technologie se vyrábí nejen rám jízdního kola, ale i další komponenty: řídítka, představce, prvky zadního trojúhelníku rámu a další. Technologie Monocoque je poměrně drahá, a proto se používá na kolech s vysokou cenou.
Rám jízdního kola vyrobený technologií monocoque.
Přečtěte si také na toto téma:
K upevnění rámových trubek při použití metody pájení se používá pájka z jiných kovů než z oceli. Mezery mezi díly rámu jsou po předehřátí dílu vyplněny roztavenou pájkou. Hlavním materiálem pro pájení je slitina bronzu a mosazi…
Vlnový rám je dalším typem otevřeného rámu, kde jsou horní a spodní trubky spojeny do jedné trubky s větším průměrem pro zvýšení tuhosti. Montuje se na dětská, dámská a skládací kola...
Nejběžnější třídy oceli pro výrobu rámů jsou ty, které obsahují prvky legující chrom a molybden. V souladu s tím se nazývají chromomolybden. V některých případech se pro výrobu rámů používají jiné levnější třídy oceli ...
Není potřeba vyrábět rámové trubky se stěnami o stejné tloušťce po celé délce trubky, ale zmenšit tloušťku v místě, kde je zatížení minimální. To se provádí za účelem snížení hmotnosti rámu a tím i celého kola...
Běžecké rámy také umožňují rychlé zrychlení kola. V podmínkách pohybu na nerovném terénu je prioritou ovladatelnost a stabilita kola. Rám musí odolat dlouhodobému cyklickému zatížení...
Dříve bylo odpružení jízdních kol vyvíjeno pomocí 2D kinematického modelu. Advanced Dynamics byl vyvinut ve spolupráci s CEIT (Guipuzcoa Studies and Technical Research Centre) na základě virtuálních simulací a simulačních programů pro terénní cyklistiku s aktivním předním a zadním odpružením. CEIT je výzkumné a vývojové centrum, které se věnuje vývoji a testování nejnovějších technologií pro velké průmyslové podniky. Pomocí tohoto virtuálního analytického systému byly Orbea a CEIT schopny identifikovat všechny proměnné, které ovlivňují výkon odpružení při klesání, stoupání a různých typech terénu. V důsledku toho bylo možné identifikovat 4 klíčové prvky, na kterých byl postaven vývoj nového odpružení: odpružení, které nejen činí kolo pohodlnějším, ale také ho nezbavuje dynamiky, maximalizuje dráhu plného odpružení, speciálně vyladěné tlumiče a zapouzdřená ložiska.
Mnoho dalších návrhářů provádí všechny výpočty na papíře nebo v počítači, ale my jsme vytvořili vaše virtuální klony. Naše simulační programy vám umožňují znovu vytvořit mnoho různých faktorů, které ovlivňují výkon odpružení: od typu terénu, složení a pozice jezdce při jízdě až po rozložení zátěže na pedály, sedlo, řídítka atd. Na základě údajů z četných studií jsme vytvořili odpružení, které maximalizuje absorpci nárazů jakéhokoli typu, minimalizuje odskoky při šlapání a umožňuje vám s jistotou kontaktovat kolo s povrchem, na kterém jedete, bez ohledu na typ terénu.
Technologie Attraction dodá vaší jízdě pohodlí, o kterém sní mnoho cyklistů. Je zodpovědný za neutralizaci vibrací, které vznikají při jízdě, a optimalizuje zatížení kol, čímž zlepšuje efektivitu šlapání. Tato technologie také zlepšuje ovladatelnost a trakci kola bez ohledu na typ kola a povětrnostní podmínky.
Vidlice a zadní trojúhelník aktualizované Orca byly přepracovány pro pohodlnější a efektivnější jízdu. Technologie Attraction je zodpovědná za tlumení rázů, ke kterým dochází při jízdě na nerovném chodníku, aniž by byla obětována torzní tuhost rámu, čímž se zvyšuje efektivita šlapání.
Pomáhá dosahovat nepřekonatelných výsledků na dálku
Díky speciálnímu profilu horních vzpěr se vibrace vyskytující se při jízdě nepřenášejí na jezdce, ale jsou tlumeny, než se k němu dostanou, a přecházejí z podélných na mírné příčné vibrace. Podařilo se nám tak vytvořit soutěžní kolo nejvyšší úrovně, které plně odpovídá požadavkům sportovců, kteří při závodech zažívají nejnáročnější fyzickou zátěž:
- snižuje se úroveň vibrací přenášených na jezdce během jízdy;
- zlepšená přilnavost motocyklu k povrchu vozovky (v důsledku toho bude jezdec schopen efektivněji zrychlit a sprintovat a zároveň bude motocykl lépe ovládat);
- zvýšená účinnost přenosu síly na zadní kolo při šlapání;
Orbea Carbon
Karbon, který Orbea používá při výrobě, je kompozitní materiál skládající se z uhlíkových vláken s vysokým modulem pružnosti. Využíváme jej k vytvoření optimálních rámů z hlediska tuhosti, pevnosti a tlumení vibrací. To jsou nejdůležitější vlastnosti pro vytvoření dokonalého rámu.
Naše nasbírané zkušenosti a pokročilé technologie jsme využili k vývoji tří typů vláken: Zlato, stříbrný, Bronz. Liší se fyzikálními vlastnostmi a v důsledku toho i preferovanou oblastí použití. Proto mají všechny naše karbonové rámy následující označení v závislosti na typu použitých vláken:
Pro Boha. Orbea Monocoque Gold
OMS. Orbea Monocoque Silver
OMB. Orbea Monocoque Bronz
Jedním z klíčových rozdílů mezi typy vláken je hodnota modulu pružnosti (Youngův modul). Čím větší je hodnota Youngova modulu, tím větší je tuhost konstrukce a tím menší je její hmotnost. Podle toho má každý námi vyvinutý typ uhlíkových vláken určitou hodnotu Youngova modulu: Zlato – maximální hodnota, Stříbro – vysoké, Bronzové – střední.
Pro Boha. Orbea Monocoque Gold
OMG karbon je tvořen vlákny s nejvyšším Youngovým modulem a má nejlepší tuhost a hmotnost. Použití těchto vláken, uložených v určitých vrstvách, které zase prošly vícestupňovou analýzou konečných prvků (FEA, Finite Elements Analysis), nám umožňuje vytvářet rámy, které mají maximální tuhost s minimální hmotností. Tyto rámy se následně používají v soutěžích na nejvyšší úrovni. Vkládáme do vašich rukou špičkovou technologii.
OMS. Orbea Monocoque Silver
OMS carbon je tvořen vlákny s vysokým modulem pružnosti. Rámům dodávají dostatečnou tuhost, vysokou úroveň tlumení vibrací a maximální účinnost při šlapání na dlouhé vzdálenosti. OMS carbon je vyroben z kombinace vláken s nejvyšším Youngovým modulem a vláken, které poskytují vysokou úroveň tlumení vibrací.
OMB. Orbea Monocoque Bronz
OMB karbon vám nabízí optimální kombinaci vláken se středním modulem pružnosti, přesto pružný a odolný. Hojně se používá v cenově dostupnějších karbonových rámech. Vyšší hustota a pevnost v tlaku bronzových vláken zvyšuje jejich schopnost tlumit vibrace a trvanlivost. A to vše proto, že se inženýři Orbea ve své práci vždy snažili překračovat obecně uznávané standardy v oboru. Snažíme se zajistit, aby jezdci, kteří objeví karbonové rámy Orbea poprvé, z nich mohli vytěžit maximum a dosáhnout vynikajících výsledků a pokroku.
Monocoque technologie
Inženýři Orbea již dávno pochopili, že monocoque je jediná technologie, která vám umožní udělat rám optimální z hlediska tuhosti, odolnosti a pohodlí. Video níže ukazuje, jak tradiční karbonový rám časem degraduje, zatímco monokokový rám zůstává, jako by právě opustil továrnu.
Technologie monocoque také umožňuje, aby byly rámy navrhovány kreativněji a stále měly dobrou odolnost proti únavovým trhlinám. Proto můžeme na všechna naše kola poskytnout doživotní záruku: naše rámy jsou spolehlivé a jejich výkon se v průběhu času nemění.
Co je pozoruhodného na technologii monocoque použité v Orbea?
Celková pevnost a spolehlivost konstrukce je vyšší díky optimálnímu rozložení zatížení po celé rámové konstrukci, absenci svarů a spojů. To znamená, že vás rám nezklame, bez ohledu na to, jak tvrdě ho pás protáhne. Technologie monocoque zajišťuje dokonalé spojení vláken v kompozitních materiálech nejen ve vnějších vrstvách, ale i ve vnitřních, což zabraňuje vzniku únavových trhlin na spojích prvků rámu. Poslední problém je typický pro rámy vyráběné levnou a tradičnější technologií. Potřebujete ještě nějaké argumenty ve prospěch monokokových rámů Orbea? Koneckonců máme co do činění s pevným a spolehlivým rámem s dekorativními prvky, které se neodlupují a nepraskají ve vysoce zatížených oblastech konstrukce, s rámem, který je monolitickým mistrovským dílem kompozitního umění a není sestavován z jednotlivých prvků. .. Volba je jasná.
UFO je závěsný systém z jiné planety.
UFO je karbonový systém odpružení navržený tak, aby uživatele zbavil tradičních otočných náprav a všeho, co k nim patří: matic, šroubů, ložisek a nakonec i samotných náprav. Díky tomu se nám podařilo snížit hmotnost rámu a čas potřebný na údržbu odpružení a zároveň zvýšit celkovou tuhost konstrukce a přilnavost kola v technickém terénu. Profesionální sportovci potřebují lehké, ale optimálně fungující zadní odpružení: hledají dokonalou rovnováhu. A technologie UFO je připravena jim to nabídnout: systém odpružení splňující nejpřísnější požadavky na hmotnost (rám s tlumičem 1,95 kg), snadný na údržbu a spolehlivý.
Technologie UFO umožňuje větší trakci a torzní tuhost v technickém terénu a přitom je lehčí a snadněji se udržuje
Výhody
Oiz Carbon je unikátní kolo ve své třídě, které využívá systém zadního odpružení bez otočné osy. Dokonalá kombinace tuhosti a pružnosti uhlíkových vláken má za následek odpružení, které je odolné vůči bočnímu i torznímu zatížení, dobře zvládá nerovnosti v celém 85 mm zdvihu tlumiče.
Jako výsledek:
Inovativní systém odpružení, který poskytuje sebevědomé ovládání kola ve sjezdech, efektivitu šlapání ve stoupáních, větší pohodlí a menší únavu jezdce při dlouhém pobytu v sedle.
Technologie SSN
SSN (Size Specific Nerve) je více než jen technologie, je to způsob organizace práce v celém procesu výroby kola. Nejprve se tento přístup používal pouze při vývoji modelů z řady Orca, ale poté jsme jej začali aplikovat i na modely Alma a Onix.
Pomocí technologie SSN se z linek vyvíjejí modely Orca, Alma, Onix A Opál
Vzorec pro vaše potřeby
Každou velikost jízdního kola vyvíjíme individuálně. Struktura a tuhost rámu jsou optimalizovány podle statistik hmotnosti jezdce v určité výšce. Výsledkem je 5 (podle počtu velikostí) individuálně navržených a dokonale vyvážených rámů.
AIZonE od Orbea
Projekt AIZonE (Aerodynamic Investigation Zone) byl vyvinut ve spolupráci se San Diego Wind Tunnel (větrný tunel nacházející se v americkém městě San Diego) a umožnil nám získat spoustu různých dat o aerodynamice kol a jezdců. To nám umožnilo zlepšit aerodynamický výkon aktualizované Orca o 14 %. Podařilo se nám snížit odpor vzduchu a výsledkem je stabilnější a lépe ovladatelné kolo.
Vylepšená manipulace a stabilita díky zmenšení mezer mezi rámem a pohyblivými částmi kola
Zmenšení mezer mezi prvky rámu a pohyblivými částmi kola (jako jsou kola) je klíčem ke snížení turbulencí. Dochází k tomu v důsledku skutečnosti, že při pohybu proudění vzduchu tlačí na povrch rámu, komponentů a jezdce nerovnoměrně a vytváří turbulence. Tyto víry narážejí na vyčnívající části motorky a zpomalují vás.
Zmenšení mezer mezi pneumatikami a povrchem rámu minimalizuje negativní dopad přicházejícího proudění vzduchu. Naše kola jsme navrhli s ohledem na toto a skončili jsme s některými z nejstabilnějších a nejlépe ovladatelných kol na trhu.
Větší rychlost díky kapkovitému tvaru sedlové trubky a sloupku, zděděného po modelu Orca z kol řady Ordu
Inženýři Orbea identifikovali dva klíčové faktory pro rychlé kolo: tuhost rámu a aerodynamiku. Obě tyto vlastnosti jsou důležité pro vytvoření nejen rychlého kola, ale také co nejefektivnějšího při šlapání. Modely Ordu byly prvními znaky v rámci tohoto paradigmatu, ale následně byly aplikovány na vývoj dalších linií.
Kapka vody má dokonalý aerodynamický tvar, který jsme použili při návrhu hlavové trubky a sedlové trubky na kolech Ordu. Použili jsme data z našeho výzkumu k přepracování sedlové trubky a sloupku na Orce, což vedlo k nejrychlejšímu motocyklu v pelotonu.
Snížení odporu proti proudícímu vzduchu (gramy):
- zadní trojúhelník: 14 g
- objímka na sedlovku: 17g
- sloupek řízení a vidlice: 15 g
- sedlovka a sedlovka: 10g
- přední trojúhelníková spodní trubka: 8g
technologie DCR
DCR je vedení kabelů a hydraulických vedení podél nejkratší trasy.
Vytvořili jsme a patentovali jsme exkluzivní a mnohem účinnější než stávající analogy, systém propojovacích hadic a kabelů. Hlavními principy při jeho vývoji byla jednoduchost a přesnost. Aby vám kabely při jízdě nepřekážely, zajistili jsme je zastrčením do speciálních aerodynamických vybrání po stranách horní (a u některých modelů spodní trubky) trubky.
Méně údržby, více zábavy
- bezúdržbový systém a přesnější ovládání brzd a spínačů;
- kabelové košile jsou vybaveny speciálními zátkami, které zabraňují pronikání nečistot dovnitř;
- Povrchová úprava GoreRideOn snižuje tření, prodlužuje životnost pláště a kabelu.
Méně košil, což znamená:
- zkrácení délky kabelů;
- snížení celkové hmotnosti kola;
- bez škrábanců na rámu.
Co znamená Dama?
Dama znamená speciální technologický přístup k výrobě rámů pro dámská kola. Ženy mají radikálně jinou postavu než muži, takže kola pro ně by měla být speciální. V první řadě stojí za pozornost fakt, že statisticky má slabší polovina lidstva delší nohy a kratší trup než muži.
Změnili jsme celý technologický řetězec od výběru komponentů a materiálů pro výrobu rámů až po výrobní proces. Protože kolo by se mělo přizpůsobit vám, a ne naopak.
Ženy mají speciální postavu, takže i kola pro ně by měla být speciální.
Jak Orbea využívá údaje z mnoha studií?
Zmenšily se rozměry všech trubek v rámech s výjimkou toho řízení. A úhel sklonu a umístění horní trubky byly změněny tak, aby co nejlépe odpovídaly charakteristikám ženské anatomie. Orbea také používá speciálně navržené komponenty, jako jsou sedla a řídítka.
Sedla by měla být o něco kratší a širší než u mužských modelů a řídítka by měla být o něco užší. Také pro vysoké ženy byla speciálně zavedena velikost 46. Dříve to žádný z výrobců nedělal a jezdkyně si musely kazit kondici a zdraví jízdou na nevhodných kolech. Zavedení technologických řešení z řady Dama je dalším krokem k úplnějšímu uspokojení všech přání cyklistů.
V počátcích formule 1 byla bezpečnost automobilů extrémně špatná. Stroj byl postaven ve formě prostorové farmy z ocelových trubek. Vysoké přistání jezdce spolu s chybějícími bezpečnostními pásy ještě více zhoršilo situaci pilotů v případě kolize. Křehké kokpity se při nehodách deformovaly, do pilotů létaly úlomky, často prostě vylétly z auta na asfalt nebo pod kola jiných aut. Jediné, co mohlo jezdce nějak ochránit, byl motor umístěný před pilotem, ale koncem 50. let, se zavedením schématu motoru vzadu, tato nespolehlivá ochrana zmizela.
Je pravda, že zadní strana uspořádání motoru vzadu, kterou představil John Cooper, majitel a konstruktér týmu Cooper, byla nižší „ležící“ přistání jezdce, což poněkud zvýšilo bezpečnost pilota.
Skutečná revoluce přišla do Formule 1 v roce 1962, kdy Colin Chapman a Len Terry představili svůj Lotus 25, první formulový vůz využívající princip monokoku. Samotná myšlenka nebyla nová – od počátku 20. století se podle takového schématu vytvářely trupy letadel a automobiloví konstruktéři se občas snažili využít výdobytků leteckých výrobců. Byl to ale Lotus 25, který se stal prvním sériově vyráběným závodním vozem, ve kterém byla tato myšlenka realizována.
Svařovaná konstrukce z ocelových trubek v novém Lotusu byla nahrazena nosnou konstrukcí dvou rovnoběžných duralových profilů ve tvaru D spojených příčníky z litého hliníku a podlahovými panely. Vzadu sloužily dva nosníky jako podpěra motoru. Palivové nádrže byly umístěny na bocích vozu v dutých sekcích. Oproti trubkovým rámům - vazníkům - měl monokok výrazně vyšší (asi o 50 %) torzní tuhost, což umožňovalo přesněji naladit podvozek vozu v závislosti na charakteristice pásů. Monokok navíc poskytoval pilotovi lepší ochranu v případě nárazu, protože byl méně náchylný k deformaci při nárazu.
Konkurenti Chapmanovu novinku ocenili a již v roce 1963 řada týmů následovala příkladu Lotusu a připravila monokokový podvozek.
Od té doby se hlavní vývoj konstrukce monokoku ubíral směrem ke zvyšování jeho tuhosti. Na jedné straně to umožňuje vyšší míru bezpečnosti jezdce, na druhé straně zvyšuje efektivitu jeho práce za podmínek přetížení. Takže ve stejném roce 1963 byl hliníkový monokok BRM opláštěn dřevěnými panely. O pár let později se objevil první monokokový „sendvič“ – designér McLarenu Robin Hurd umístil mezi dva plechy z hliníkové slitiny vrstvu světlého dřeva, což umožnilo dále zvýšit tuhost konstrukce.
V 70. letech téměř všechny týmy Formule 1 přecházejí na použití monokoku. Zároveň probíhá hledání optimální podoby konstrukce a materiálů pro její výrobu, protože přetížení působící na monokok se zvyšujícími se rychlostmi a zaváděním přízemního efektu rychle narůstají. V polovině 70. let se poprvé objevily kompozitní materiály. McLaren M26, vytvořený v roce 1976, je považován za průkopníka - některé jeho části byly vyrobeny ve formě 6-uhlové celulární voštinové struktury z uhlíkových vláken.
V roce 1981 vstoupil na tratě Formule 1 první vůz, jehož monokok byl kompletně vyroben z kompozitních materiálů – McLaren MP4 Johna Barnarda. Ve stejné době také Lotus vyvíjel vůz z uhlíkových a kevlarových vláken. Lotus 88 však nikdy nemohl začít závodit a byl zakázán kvůli nedodržení předpisů.
Navzdory tomu, že výroba kompozitů byla extrémně drahá a pracná (v té době trvalo vytvoření jednoho monokoku více než 3 měsíce), jejich použití způsobilo ve Formuli 1 skutečnou revoluci. Pevnost a tuhost konstrukcí vzrostly několikrát najednou. Do konce 80. let si téměř všechny týmy pořídily autoklávové pece pro výrobu šasi z „voštin“ z uhlíkových vláken impregnovaných viskózními epoxidovými pryskyřicemi.
Výroba monokoku
Výroba monokoku z uhlíkových vláken trvá přibližně 2 až 4 týdny. Nejprve je vyrobena speciální forma (matrice) z umělého materiálu, přesně opakující tvar monokoku. Tento tvar je následně pokryt uhlíkovými vlákny, načež je vyhlazen a potažen speciální směsí pro formy. Poté je původní tvar odstraněn a uvnitř výsledného modelu je aplikováno několik vrstev karbonu. Poté jsou vrstvy přitlačeny k matrici pomocí speciálního vakuového sáčku a celá struktura je odeslána „zapéct“ do autoklávové pece. V závislosti na struktuře uhlíkových vláken, pojivech a stupni technologického procesu probíhá pečení při teplotě 130-160C, pod tlakem do 6 bar. Po rozložení a „upečení“ poslední vrstvy uhlíkových vláken se téměř hotový monokok pro tuhost spojí s hliníkovou voštinovou konstrukcí, poloviny monokoku se složí a opět se „upeče“ v autoklávu.
Četl jsem zde blog a říkal jsem si, kolik toho vím o uhlíku? Je odolný, krásný a barevný. Vím také, že auto můžete slepit uhlíkovými vlákny. Zaujal mě příběh, trochu jsem se prohrabal na internetu a rozhodl jsem se rozložit copy-paste hodgepodge a své myšlenky na tuto věc.
Pravděpodobně hned napíšu, že bude hodně dopisů) Pokusím se udělat zajímavý příspěvek)
Slovo uhlík původně pochází ze zkratky názvu karbonského období existence naší planety (před 360-286 miliony let, nebo podle wiki před 360-299 miliony let), kdy byly položeny velké zásoby uhlí. v útrobách Země.
Svět se poprvé seznámil s uhlíkovými vlákny v roce 1880, kdy Edison navrhl jejich použití jako vlákna lamp, ale tato myšlenka byla brzy zapomenuta kvůli příchodu wolframového drátu. Teprve v polovině minulého století se lidé znovu začali zajímat o uhlíková vlákna, když hledali nové materiály, které by odolávaly tisícům teplot v raketových motorech.
Poprvé byl uhlík použit v programu NASA na stavbu kosmických lodí, poté začala uhlík používat armáda. A v roce 1967 se uhlík začal v Anglii volně prodávat, ale jeho množství bylo omezené a proces řídil stát. První společností, která začala prodávat nový materiál, byla britská společnost Morganite Ltd. Zároveň byl prodej uhlíkových vláken jako strategického produktu přísně regulován.
V roce 1981 John Barnard propagoval použití uhlíkových vláken v závodním voze a od té doby si karbon pronikl do motoristického sportu, kde dnes zůstává jedním z nejlepších materiálů. Nyní je uhlík součástí našeho každodenního života.
Ale pojďme pomalu přijít na to, co je uhlík a z čeho se skládá?:
Karbon - vyrobeno z kompozitních materiálů. Skládá se z úhledně propletených uhlíkových pramenů, které jsou propleteny pod určitým úhlem.
Uhlíkové nitě jsou velmi odolné vůči natahování, vyrovnají se ocelovým, protože abyste je přetrhli nebo natáhli, musíte se hodně snažit. Ale bohužel nejsou tak dobré v tlaku jako v tahu, protože se mohou zlomit. Aby se tomu zabránilo, začali se navzájem proplétat pod určitým úhlem s přidáním gumové nitě. Poté se několik hotových vrstev spojí epoxidovými pryskyřicemi a vyjde obvyklý materiál pro naše oči - uhlík.
Ve skutečnosti existuje spousta možností, jak vyrobit uhlíkové vlákno jako takové. Existují různé metody, různé přístupy a tak dále. Krátce zvažujeme technologii takříkajíc pro obecný vývoj, abychom si alespoň představili, jak to je a čím to jíst =) Technologie jsou různé, ale podstata je stejná - jde o uhlíkové závity. Jsou jednou z hlavních složek.
Ale vraťme se k zajímavějšímu tématu. Karbon v motorsportu.
začněme tím nejjednodušším, aby v budoucnu nebyly žádné otázky, co to je? =) * Upřímně jsem právě zjistil, co to je *
WIKI NA NÁPOVĚDU: Monokok (fr. monocoque) je typ prostorové konstrukce, u které je (na rozdíl od rámových či rámových konstrukcí) hlavním a zpravidla jediným nosným prvkem vnější plášť.
A tak, teď jsme chytří, víme, co je monokok, teď přejděme ke karbonu v samotném motorsportu.
Vzhled karbonu nemohl nezaujmout konstruktéry závodních vozů. V době, kdy byla na okruhy F1 zavedena uhlíková vlákna, byly téměř všechny monokoky vyrobeny z hliníku. Ale hliník měl nevýhody, včetně jeho nedostatečné pevnosti při velkém zatížení. Nárůst pevnosti si vyžádal zvětšení velikosti monokoku a tím i jeho hmotnosti. Uhlíkové vlákno se ukázalo jako skvělá alternativa hliníku.
Aniž by došlo k porušení zavedených tradic, po "službě v armádě" karbonové vlákno "nabralo" sport. Lyžaři, cyklisté, veslaři, hokejisté a mnoho dalších sportovců ocení lehké a odolné vybavení. V motoristickém sportu začala éra uhlíku v roce 1976. Nejprve se na vozech McLaren objevily jednotlivé díly z výstředního černě duhového materiálu a v roce 1981 vstoupil na trať McLaren MP4 s monokokem vyrobeným výhradně z kompozitu uhlíkových vláken. Takže myšlenka hlavního designéra týmu Lotus Colina Chapmana, který v 60. letech vytvořil nosnou základnu závodní karoserie, se dočkala kvalitativního vývoje. Jenže v té době byl nový materiál pro technologa motorsportu ještě neznámý, protože nezničitelnou kapsli pro McLaren vyrobila americká společnost Hercules Aerospace, která má zkušenosti s vývojem vojenského vesmíru. 
Cesta karbonu v motorsportu byla trnitá a zaslouží si samostatný příběh. K dnešnímu dni mají absolutně všechny vozy Formule 1, stejně jako téměř všechny „juniorské“ formule a většina superaut, samozřejmě karbonový monokok. Připomeňme, že monokok je nosnou částí konstrukce vozu, je k němu připevněn motor a převodovka, odpružení, části peří a sedadlo řidiče. Zároveň plní roli bezpečnostní kapsle.
No, zdá se, že jsme víceméně přišli na to, co je karbon, z čeho se skládá a kdy se začal používat v motorsportu.
V zásadě, stejně jako všechny materiály na naší planetě, má uhlík své klady a zápory:
- Hlavní výhodou uhlíkových vláken je jejich pevnost a nízká hmotnost. V porovnání se slitinami je uhlík o 40 % lehčí než ocel a ve srovnání s kovy o 20 % lehčí než hliník. Proto se karbon používá u dílů závodních aut, protože při snížení hmotnosti zůstává pevnost stejná.
Jeho vzhled. Karbon vypadá stylově, krásně a prestižně, a to jak na vozidlech, tak v různých dalších předmětech.
Další důležitou vlastností uhlíkového vlákna je jeho nízká deformovatelnost a nízká elasticita. Při zatížení se uhlíkové vlákno láme bez plastické deformace. To znamená, že karbonový monokok ochrání jezdce před nejtěžšími nárazy. Pokud ale nevydrží, neohne se, ale zlomí. Navíc se roztříští na ostré kousky. * Obecně se na něm dá i trochu skákat =) *
- První nevýhodou je, že vlivem slunce může karbon změnit svůj odstín.
Druhým je, že pokud se poškodí jakákoliv část pokrytá karbonem, pak ji nebude možné opravit, budete ji muset pouze kompletně vyměnit.
Třetí nevýhodou jsou náklady na karbon, kvůli tomu ne každý automobilový nadšenec bude moci karbon při tuningu použít.
Další nevýhoda: při kontaktu s kovy ve slané vodě uhlíkové vlákno způsobuje silnou korozi a takové kontakty by měly být vyloučeny. Právě z tohoto důvodu nemohla uhlíková vlákna vstoupit do světa vodních sportů tak dlouho (nedávno se naučili tento nedostatek obejít).
No, pokračujme))) samozřejmě je to všechno zajímavé, barevné a snadné. Ukazuje se, že auta z uhlíkových vláken jsou realitou. Navíc, jak jsem pochopil, jsou mnohem lehčí (což dává více šancí na zrychlení), mnohem silnější (což dává více šancí na přežití) a šíleně krásné (karbonová auta). Je tu ale úplně malé ALE: náklady na skutečný uhlík. Ne každý si může dovolit vyrobit takové auto, ale opravdu chcete sáhnout do světa něčeho velmi sportovního a barevného. Vše je rozhodnuto – je poptávka, bude nabídka. A zde je naše odpověď na drahý uhlík:
Pro výrobu karbonových dílů se používají jak jednoduché karbonové vlákno s náhodně umístěnými závity, které vyplňují celý objem materiálu, tak tkanina (Carbon Fabric). Existují desítky druhů tkaní. Nejběžnější jsou Plain, Twill, Satin. Někdy je tkaní podmíněné - stuha z podélně uspořádaných vláken je „přichycena“ vzácnými příčnými stehy, aby se nerozpadla.
Hustota tkaniny neboli měrná hmotnost, vyjádřená v g/m2, závisí kromě typu tkaní na tloušťce vlákna, která je dána počtem uhlíkových vláken. Tato charakteristika je násobkem tisíce. Takže zkratka 1K znamená tisíc vláken ve vláknu. Nejčastěji používané tkaniny v motorsportu a tuningu jsou Plain a Twill s hustotou 150-600 g/m2, s tloušťkou vlákna 1K, 2,5K, 3K, 6K, 12K a 24K. Tkanina 12K je také široce používána ve vojenských výrobcích (tělo a hlava balistických střel, listy vrtulí vrtulníků a ponorek atd.), To znamená, že díly jsou vystaveny obrovskému zatížení.
"Stříbrná" nebo "hliníková" barva je pouze nátěr nebo kovový povlak na sklolaminátu. A nazývat takový materiál uhlíkem je nevhodné - jde o sklolaminát. Je potěšující, že se v této oblasti stále objevují nové nápady, ale co do vlastností se sklo s uhlíkovým uhlím nedá srovnávat. Barevné látky se nejčastěji vyrábí z kevlaru. I když někteří výrobci používají sklolaminát i zde; nachází se i barvená viskóza a polyethylen. Při snaze ušetřit nahrazením kevlaru zmíněnými polymerovými nitěmi se spojení takového výrobku s pryskyřicemi zhoršuje. O nějaké síle výrobků s takovými látkami nemůže být řeč.
Pojďme se ale podívat na nejnovější a nejmódnější trend v jaderném průmyslu. Samolepka na auto z uhlíkových vláken.
Materiál získal velkou popularitu, protože mohl být umístěn na kapotu, kufr nebo složitější tvar a cena hotových dílů se ukázala být 5-7krát levnější než uhlíková vlákna.
Zpočátku se uhlíkový film objevoval ve formě rozpouštědlového tisku na polymerový film. Výroba probíhala překreslením vzoru tkaní samotného uhlíkového vlákna, jeho zpracováním v grafickém editoru a výstupem do plotru. Název tohoto materiálu dostal Carbon 2d, což znamená plochý (ve dvou rovinách). 
jak je vidět, "plochý" karbon je celkem nezajímavý. Je to jako sledovat černobílý film na luxusní moderní televizi.
Karbon pod lakem ale přeci jen vypadá mnohem objemněji a lépe, a tak se nadšenci nezastavili a v Japonsku vznikl film, který imituje texturu karbonu ve třech rovinách! Čili právě vznikl texturový film, kde se ze třetí roviny stala vertikála, čímž zcela kopírovala uhlík. 
V současné době existuje mnoho různých barevných možností a 2d karbon a 3d. Vše záleží na našich přáních a našich finančních možnostech. Každý se může dotknout světa lehkého a odolného materiálu. Ano, ať to není skutečné, ale bude to krásné. I když můj názor je lepit karbonovou fólii, jako když si koupím falešnou značkovou věc. Ano, vypadá to hezky, ale není to skutečné. Opět záleží na chuti a barvě =)
Díky těm, kteří dočetli až do konce, jsem se opravdu snažil, aby lineup byl zajímavý a poučný. Ano, nehádám se, je tam spousta copy-paste, ale nevidím důvod v tuto chvíli psát to samé jinými slovy.
Použité stránky.
Stefan Winkelmann, generální ředitel Lamborghini, řekl: „ Extrémní maximální rychlost, stejně jako supervýkon motoru, již nejsou našimi primárními cíli.". Tato slova byla zpočátku šokující. Pak ale zcela jasně popsal další priority společnosti, kterou vede: „ Náš nový přístup k designu neovlivní rekordní dynamiku a fenomenální ovladatelnost superaut. Pochopte, že maximální rychlost 300 km/h je již běžnou normou pro každé moderní superauto, ale kde ji můžete dosáhnout? Pouze na závodních tratích velmi krátkou dobu. Z ekologických důvodů nebudeme nadále zvyšovat výkon motoru – Lamborghini, stejně jako všechna ostatní auta, se také musí vejít do emisních norem CO2. Existuje však cesta ven - dosáhnout rekordního poměru výkonu a hmotnosti vozu. Existuje pouze jedna cesta – rozsáhlé využití uhlíkových vláken. Závodní vozy Formule 1 jsou již dlouho potvrzeny: nenajdeme lepší materiál, který by spojoval pevnost a lehkost».
Když tedy pan Winckelmann najednou shodil staré hodnoty, přivedl nás k hlavnímu cíli návštěvy Lamborghini. Od této chvíle je tato společnost jedinou automobilovou společností na světě, která má ve své struktuře divizi pro vývoj, testování a výrobu dílů z uhlíkových vláken.
RUKA WASHINGTONU
Lamborghini by nebylo schopno zvládnout projekt takového rozsahu samo. Finančně (a do jisté míry i technologicky) jí pomohlo Audi, dosavadní plnohodnotný vlastník italské firmy v rámci koncernu Volkswagen. S výběrem materiálů, technologií a počítačovou simulací nárazových testů karbonových prvků pro novou vlajkovou loď - 700koňový Aventador - přišli na pomoc Američané. Především University of Washington, známá svým výzkumem v této oblasti. Zkušenosti této instituce jsou značné - především díky společné práci s Boeingem, který rozjíždí výrobu Dreamlineru, prvního osobního letadla s trupem z kompozitních materiálů.
O své know-how se Italům podělili i výrobci letadel – metoda pro rychlé zjištění stupně poškození a rychlou opravu konstrukcí z uhlíkových vláken. Letadlo s problematickým prvkem totiž často nelze poslat vlastní silou k výrobci. Boeing vytvořil institut „létajících lékařů“ – kvalifikovaných opravářů s „kouzelnými kufry“, které mají vše, co potřebujete ke studiu povahy poškození a jeho opravě. Podobní borci přiletí k nešťastným zákazníkům Lamborghini. Pro zkrácení doby příjezdu byly organizovány tři body nasazení karbonových lékařů – v Itálii, USA a Austrálii.
Slibný vývoj technologií uhlíkových vláken převzala i Washingtonská univerzita. A Lamborghini si vzalo dalšího partnera, velmi neobvyklého – Callowaye, světového lídra ve výrobě golfových doplňků. Vyrábí golfové hole z uhlíkových vláken lisováním za tepla s použitím přířezů z uhlíkových vláken s velmi krátkými nitěmi - od 2,5 do 5 cm. Ale vzhledem k jejich vysoké hustotě (více než 200 tisíc vláken na centimetr čtvereční) jsou hroty holí neobvykle silné.
Lamborghini již tuto technologii testovalo na karoserii a komponentech zavěšení koncepčního vozu Sesto Elemento. Nebylo to špatné, ale sériové výrobě by měly předcházet vážné testy. Superauto není golfová hůl, i když je high-tech.
A SMAŽTE NA POMALÉM OHNĚ
A jaké technologie se již při tvorbě Aventadoru používají? V současnosti existují tři široce používané metody.
První začíná tvorbou budoucích prvků ražením. Přířezy z uhlíkových vláken se tvarují jako běžný plech a poté se vkládají do speciálních přípravků, kde se pod kontrolou laserových měřičů spojují dohromady s tolerancemi maximálně 0,1 mm.
Dále se mezi prvky pod mírným tlakem vstřikuje polymerní pryskyřice. Proces je ukončen slinováním v tepelné komoře. V tomto procesu je minimum ruční práce - většina operací je přiřazena automatizaci. Nejsou potřeba ani drahé autoklávy – není potřeba udržovat určitý tlak.
Následující metoda je ve skutečnosti variací předchozí. Jediný rozdíl je v tom, že se zde vrstvy uhlíkových vláken vzájemně protínají - tak se tvoří nejkritičtější výkonové části, například racky a zesilovače těla.
K výrobě dílů s dokonalým vnějším povrchem je zapotřebí radikálně odlišný způsob. V tomto případě se používají chlazené polotovary z uhlíkových vláken s předem vstřikovanou pryskyřicí citlivou na teplo, která reaguje při zvýšení teploty. Takové prvky jsou po ručním formování povrchu v matrici laminovány fólií. Poté vakuová zařízení odstraní nejmenší vzduchové bubliny zpod fólie a zanechají dokonale rovný povrch. Prvky jsou poté umístěny do autoklávu pro konečné vytvrzení, kde jsou tepelně zpracovávány po dobu dvou až pěti hodin.
Tak se krok za krokem rodí monokokové prvky nové automobilové legendy. Pohybující se od řádku k řádku jsou zarostlé novými detaily, na kritických místech zpevněny epoxidovou pěnou, která vyplňuje dutiny, slouží také jako zvuková izolace; jsou v nich implantovány protilehlé hliníkové díly pro upevnění předního a zadního pomocného rámu. Je zajímavé, že již vyrobené prvky často slouží jako výchozí matice pro další. Dokonce se pečou dohromady - to výrazně snižuje čas a náklady na mezioperační operace. Vrcholem je spojení spodní základny nosné konstrukce se střechou. Výsledkem je karbonový monokok vážící pouhých 147,5 kg. Hliníkový rám s prvky z uhlíkových vláken „Murcielago“ vážil o 30 % více – s jedenapůlnásobnou tuhostí.
Mimochodem, pro předchůdce Aventadoru bylo za devět let vyrobeno 4099 kusů. Oběh nových položek se očekává na stejné úrovni, tedy 400-500 výtisků ročně. To je průlom pro design s tak masivním použitím uhlíkových vláken. Například prvorozený ze sériového použití konstrukce karoserie z uhlíkových vláken, britský McLaren F1 z roku 1992, spatřil světlo světa pouhých 106 exemplářů. Stál ale mnohem víc než současná vlajková loď Lamborghini. Koneckonců tehdy bylo uhlíkové vlákno považováno za neuvěřitelné, pro silniční auto neúměrně exotické - dnes je stále drahé, ale už se stává běžným.
HISTORICKÝ FAKT – SPIKNUTÍ TICHA
Lamborghini o tom nijak zvlášť nemluví, ale faktem je, že už před čtvrt stoletím tato italská společnost měla laboratoř na vývoj a implementaci kompozitních materiálů. V jejím čele nestál nikdo jiný než Argentinec Horatio Pagani, který později vytvořil supersportovní vůz Zonda. Vůz, který se objevil v roce 1999, zasáhl masivním použitím uhlíkových vláken, včetně nosné základny karoserie – něco, co se na Aventadoru objevilo až o 12 let později. Zřejmě úspěch bývalého zaměstnance nutí vedení Lamborghini tento fakt ututlat, ačkoliv produkce Pagani není více než 20 kusů ročně a nejsou jasnou konkurencí Aventadoru.
Lamborghini však nikdy nepřestane opakovat, že jejich první vůz s monokokem z plně uhlíkových vláken se objevil již v roce 1985. Opět nezmiňují Paganiho, hlavního iniciátora projektu Countach Evolution. Byl vyroben pouze v jednom exempláři, ale kromě nosného karbonového monokoku dostal tento vůz pomocné rámy z uhlíkových vláken pro montáž pohonné jednotky a zavěšení. Ze slibného materiálu bylo vyrobeno také víko kufru, kapota, nástavce podběhů kol, kola a přední spoiler. Vůz oproti sériovému zhubl asi o 500 kg - na superauto obrovský úspěch. S výkonem 490 sil měl vůz fenomenální dynamiku - zrychlil na stovky za méně než 4 sekundy a maximální rychlost byla 330 km / h - sériové Murcielago dosáhlo podobných výsledků jen o 15 let později.
