20 mei 2022

Online oplossing voor uw problemen

Expand search form

Zijn carbon frames kwetsbaar?

Is koolstof zwak

De prijs van carbonfiber fietsen is de laatste jaren drastisch gedaald. Wat vroeger voorbehouden was aan een paar gelukkigen op de clubbaan is nu de norm dankzij bedrijven als PlanetX en Boardman die betaalbare modellen van goede kwaliteit maken. Nu de meeste grote fietsfabrikanten Chinese fabrieken hebben gekozen om hun frames en onderdelen te produceren, zijn deze fabrieken snel experts geworden in hun constructie en hebben ze de prijzen naar beneden gehaald door de productiesnelheid op te voeren. Naarmate carbonfietsen de markt hebben overspoeld, zijn er ook geruchten, verkeerde informatie en een behoorlijke hoeveelheid angstzaaierij ontstaan. Als je op een willekeurig fietsforum of Facebook-groep kijkt, kom je discussies tegen over de “structurele integriteit” van carbonfietsen.

Er lijkt een perceptie te bestaan dat koolstofvezel net een eierschaal is. De geringste klap of stoot en het is voorbij. De structurele integriteit is weg. Er zijn onzichtbare scheuren ontstaan, verborgen onder het oppervlak, die stilletjes zullen groeien, en wanneer je het het minst verwacht zal het frame breken. Het ziet er misschien niet gebroken uit, maar op de een of andere manier is het dat wel. Kan dit waar zijn?

Koolstofvezel wordt veel gebruikt in hightechindustrieën, van lucht- en ruimtevaart tot Formule 1 en SpaceX. Het wordt gekozen om zijn ongelooflijke sterkte, duurzaamheid en lage gewicht. Allemaal fantastische eigenschappen voor het bouwen van snelle fietsen.

Is je carbonframe echt een tikkende tijdbom, die op een spectaculair en onverwacht falen staat te wachten terwijl je erop rijdt? Is koolstofvezel echt zo fragiel als sommige mensen schijnen te denken, en zo niet, waar komt deze perceptie dan vandaan?

Misschien zitten we vast in een oude denkwijze. Fietsframes van staal en aluminium hebben allemaal hun eigen kenmerken, maar ze hebben ook overeenkomsten in de manier waarop hun materiaaleigenschappen in de loop der tijd veranderen. Het zijn tenslotte alle drie metalen.

Wanneer metalen worden gebogen en samengedrukt, worden de delen die aan deze krachten worden blootgesteld, langzaam hard. Delen van een fiets die meer worden belast – bijvoorbeeld rond de plaats waar de onderbuis en de trapas bij elkaar komen – worden harder en minder flexibel dan delen die minder worden belast. Na verloop van tijd kunnen er op verharde plaatsen kleine scheurtjes in het materiaal ontstaan, die zich uitbreiden en grotere scheuren vormen, en uiteindelijk zal het onderdeel het begeven.

Veel fietsers zullen dit al eens hebben meegemaakt, de dag dat hun trouwe lichtmetalen ros met pensioen moest vanwege een scheur in de onderkant van de onderbuis.

Carbon is echter niet zoals staal of aluminium in de manier waarop het op spanningen reageert, omdat het geen metaal is. Het is een composietmateriaal. Carbon frames kunnen zeker breken, en we hebben meer dan een paar gescheurde, verbrijzelde of doorboorde buizen op ons kantoor zien langskomen, maar de manier van breken is anders.

Ik heb een hele middag op het internet gezocht naar voorbeelden van carbon frames of vorken die tijdens het rijden plotseling waren geknapt als gevolg van een onopgemerkte fout of eerdere ongeziene schade. Hoewel er genoeg mensen over praten, en zweren dat het een mogelijkheid is, kwam ik niemand tegen die beweerde dat het hen was overkomen. Zelfs geen anekdote van een vriend van mijn neef. Er waren genoeg voorbeelden van carbonfietsen die bij een botsing verbrijzeld, versplinterd en geplet waren, maar dat is niet het scenario waar ik naar op zoek ben. Wat ik wel vond, waren voorbeelden van carbon en metalen onderdelen die aan elkaar waren gelijmd en van elkaar gescheiden waren.

Dit is wat we een paar jaar geleden zagen en wat leidde tot het massaal terugroepen van Kinesis race light vorken. Hun ontwerp bestond uit gegoten carbononderdelen die met hars aan aluminiumonderdelen waren bevestigd, waardoor een onvermijdelijke zwakke schakel werd gevormd. Een ontwerpfout en fabricageproblemen hadden geleid tot plotselinge catastrofale defecten tijdens het rijden. De carbon onderdelen zelf bleven echter onbeschadigd. Misschien is het dit soort scenario’s waar de perceptie van “zwak carbon” vandaan komt?

Wanneer carbon breekt, gebeurt dat met een scheur, verbrijzeling of perforatie. Carbon ontwikkelt geen kleine scheurtjes die later kunnen breken, zoals een stalen of gelegeerd frame zou kunnen doen, omdat het een composietmateriaal is.

De Romeinen ontdekten dit toen ze experimenteerden met beton. Het cement op zichzelf is een zeer hard materiaal als het eenmaal hard is geworden. Het is bestand tegen krassen, maar is niet flexibel. Op zichzelf zal het cement snel microscopisch kleine scheurtjes ontwikkelen die zich zullen verbinden tot grotere lijnen van zwakte waarlangs het materiaal zal falen.

Wat het beton van de Romeinen zo sterk maakte, was de toevoeging van onzuiverheden. Scherven van gebroken aardewerk, stukjes grind, en ander afval.

Wanneer zich in het zeer harde cement minuscule scheurtjes vormen, zetten zij uit tot zij een onzuiverheid tegenkomen en houden dan op. De scheurtjes krijgen niet de kans zich te verbinden en te groeien, en zo blijft de integriteit van het materiaal intact. Zo konden ze enorme, complexe betonstructuren bouwen, zoals de koepel van het Pantheon, en die tweeduizend jaar later nog steeds intact is.

Net als beton is koolstofvezel opgebouwd uit een zeer hard maar bros materiaal, de hars, en een ongelooflijk sterk maar flexibel materiaal, de koolstofvezels. Samen ondersteunen de eigenschappen van de verschillende materialen elkaar. De hars houdt de vezels op hun plaats, waardoor de composiet stijfheid krijgt, en de vezels voorkomen dat er scheurtjes in de hars ontstaan, waardoor het materiaal sterk wordt.

We hebben veel gescheurde, gerafelde en versplinterde carbonframes, -vorken en -wielen binnengekregen, maar nog nooit hebben we een fiets van een klant plotseling stuk zien gaan. Vanuit onze ervaring en kijkend naar de eigenschappen van het materiaal, is plotseling falen geen probleem.

Wanneer een carbon buis in een vliegtuig is verpletterd of bij een botsing op de weg is gescheurd, veroorzaakt deze schade een zwakke plek. Als u doorrijdt, worden de spanningen niet langer gelijkmatig over de buis verdeeld, waardoor deze gaat torderen. De scheur of het lek wordt groter en gaat scheuren, en als u om de een of andere reden toch blijft rijden, breekt de binnenband uiteindelijk in tweeën. Het voordeel is dat dit proces niet plotseling of catastrofaal verloopt. Het gaat langzaam, het is merkbaar en het soort schade dat tot deze situatie kan leiden is duidelijk.

Ik kwam een foto tegen die iemand had gepost in een Facebook-groep van mijn lokale club. Het toonde krassen in de glanslaag over de verf die het carbon van hun motor bedekt, en ze vroegen of het veilig was om ermee te rijden. Het lijkt een schande dat een fietser zo onzeker kan zijn over een materiaal, dat zodra de showroomafwerking begint te slijten, hij het niet meer vertrouwt.

Misschien bent u ook geïnteresseerd in de volgende onderwerpen

Breken carbon frames snel?

Koolstofvezel fietsen zullen niet snel breken door de sterke materialen die gebruikt zijn om ze te maken. Dus, carbon kan zeker gebruikt worden om een zeer duurzaam fietsframe te maken dat niet snel zal breken.

Hoe duurzaam is een carbon fietsframe?

“Als je kijkt naar carbon materialen in het algemeen,” zei hij, “zijn ze erg goed in vermoeiing, veel beter dan aluminium of staal zou zijn. Als je het goed doet, kan een frame eeuwig meegaan. “De reden voor dit vertrouwen is de buitengewone duurzaamheid van koolstofvezel.

Zijn carbon frames zwakker?

Hoewel het mogelijk is om van beide materialen een lichte fiets te maken, is carbon absoluut in het voordeel als het op gewicht aankomt. Een koolstofvezel frame zal bijna altijd lichter zijn dan een aluminium equivalent en je zult alleen koolstofvezel fietsen in het profpeloton aantreffen, deels vanwege de gewichtsvoordelen.

Hoe moeilijk is het om een carbon fiets kapot te krijgen?

Om een cf frame te breken moet je echt hard tegen het frame slaan. Beton is (over het algemeen) vlak en het zou bijna onmogelijk zijn om het eigenlijke frame op een vlakke ondergrond te slaan – er zijn te veel dingen op het frame geschroefd die het eerst geraakt worden. Modder is zacht en knisperig – het is onwaarschijnlijk dat je iets breekt.

Scheuren carbon wielen?

Carbon versplintert! Carbon wielen smelten als ze heet zijn! Ze zullen barsten als ze koud zijn! Ze lekken lucht!

Verslechtert koolstofvezel?

Het probleem wordt erger door het feit dat in tegenstelling tot plastics, aluminium en vele andere materialen, koolstofvezel niet gemakkelijk gerecycleerd kan worden. Het breekt niet af, en het is uiterst moeilijk te recyclen. De kracht van het materiaal zit hem eigenlijk in het feit dat het bestaat uit lange vezels.

Kan een gescheurd carbon frame gerepareerd worden?

Ja, dat kan! Het proces van het repareren van een carbon fietsframe dat gebarsten, beschadigd of gespleten is, bestaat uit het leggen van nieuwe carbon vezels en deze in dezelfde richting te epoxeren als de originele vezels. Het eindresultaat is een sterker fietsframe dan het origineel met een te verwaarlozen gewichtstoename.

Wat is de levensduur van koolstofvezel?

De meeste fabrikanten zijn het er over eens dat de levensduur van een carbon frame 7 tot 10 jaar is. Veel minder voor high-end frames. Alle koolstofvezel onderdelen ondergaan een verouderingsproces dat ontgassing heet.

Wordt koolstofvezel broos?

Ruwe koolstofvezel is eigenlijk vrij broos en vatbaar voor barsten en splijten, ook al is het opmerkelijk stijf als het gebruikt wordt om iets te maken. Om de koolstofvezel stijf te maken, wordt het gemengd met epoxyhars voordat het in de vorm van het product wordt gegoten.

Waarom breekt koolstofvezel gemakkelijk?

Maar als ze verkeerd gemaakt zijn, kunnen koolstofvezel onderdelen gemakkelijk breken. De onderdelen worden gemaakt door lagen koolstofvezels te leggen die met hars aan elkaar worden gebonden. Als de fabrikant beknibbelt op de hars of het gewoon ongelijkmatig aanbrengt, kunnen er gaten ontstaan, waardoor het vatbaar wordt voor scheuren.

Gaan carbon mountainbikes kapot?

Hoe dan ook, carbon kan gerepareerd worden terwijl aluminium, niet zozeer. Dat gezegd hebbende, het is ons gelukt om een carbon frame te breken tijdens onze testperiode, dus we weten dat het niet onoverwinnelijk is. De kracht van een grote crash kan elke fiets beschadigen.

Scheuren koolstofvezel fietsframes?

Ja, het breekt af en toe, en niet alle carbonfiber is hetzelfde, maar geen enkel ander materiaal kan zo gemanipuleerd worden als carbon dat kan. Een ding is zeker waar voor alle carbon onderdelen: ze moeten regelmatig worden geïnspecteerd op scheuren of schade.

Hoe lang gaan carbon velgen mee?

Dit is een goede vraag en een die uitleg verdient, gezien het feit dat velen van ons zijn opgegroeid met een 3-5 jaar levensduur verwachting van een legering. Het korte antwoord is dat een carbon velg wordt geacht mee te gaan totdat het wordt beschadigd op een manier die de verbinding tussen hars en koolstofvezels in gevaar brengt.

Zijn carbon velgen duurzaam?

De laatste jaren zijn de carbon technologie en constructie verbeterd. Moderne carbonvelgen zijn duurzamer dan ooit. Veel amateurs en recreatieve rijders zullen geen problemen hebben met de duurzaamheid van carbon wielen.

Wordt carbon na verloop van tijd broos?

Ruwe carbonvezel is eigenlijk vrij broos en gevoelig voor barsten en splijten, ook al is het opmerkelijk stijf wanneer het gebruikt wordt om iets te maken. Het is deze belangrijke combinatie van elementen, de koolstofvezel en de epoxyhars, die de koolstofvezel zijn stijfheid geeft en uiteindelijk een sterk eindproduct.

Vorig artikel

Wat gebeurt er als ik bedorven kip eet?

Volgend artikel

Wat is een ander woord voor Magnitude?

You might be interested in …

Hoe giftig is superlijm?

Krazy Glue: Ook wel secondelijm of superlijm genoemd. Wordt gebruikt in nagellijm en voor het lijmen of repareren van voorwerpen van diverse materialen, waaronder rubber, hout, plastic, metaal en keramiek. Geleverd in vloeibare of gelvorm […]

Werkt Gorilla Lijm op Vinyl?

Werkt Gorilla Glue op vinyl vloeren? Volgens de makers is Gorilla Glue niet ideaal voor gebruik op vinylvloeren. Gorilla Glue is namelijk watergeactiveerd en de polyurethaan formule werkt het beste bij het lijmen van keramiek, […]