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▲碳纖維真正脫穎而出是在2000年初期

碳纖維自行車車架是如何制造的？

碳纖維自行車車架由嵌入環(huán)氧樹脂基質(zhì)中的碳纖維層（碳纖維編織層）組成。碳纖維賦予其強度，樹脂將其粘合在一起。

Glen表示“碳纖維每層的強度和重量的比值最高，但這只是一個方向。因為它是以多個角度堆疊在自行車車架上，這意味著它的強度和重量的比值略有下降，不過仍然是高于其它材料的�！�

大多數(shù)車架是通過多層碳纖維/樹脂材料（稱為“預浸料”）制成的，車架當中的不同位置會考慮到不同的等級和方向。例如，Look表示其795 Blade車架就使用了800多種不同的預浸料打造而成。

▲在生產(chǎn)過程中使用烘箱來固化碳纖維車架

Glen還表示：“樹脂可以賦予車架耐沖擊性和抗壓強度。生產(chǎn)預浸料的公司相對較少，而且許多車架是由第三方制造的，因此大多數(shù)車架將采用相同的樹脂打造。這是自行車制造商專注的疊層技術(shù)，也讓他們的車架品質(zhì)不盡相同。”

掌握疊層的要點讓碳纖維車架在設(shè)計時增加了另一層面上的復雜性，自行車品牌也不知道用戶最終將會如何使用他們的車架。這導致碳纖維車架在一定程度上要做到過度設(shè)計，以確保它們能夠承受與往常不同的負載能力。

模具成型打造還是管材拼接打造？

▲Colnago是少數(shù)在碳纖維車架上使用凸耳結(jié)構(gòu)的品牌之一

一旦車架中的不同疊層被手工纏繞完成，車架就會被放置在重金屬模具中并在壓力下加熱以將不同疊層粘合到一起。

在模具成型的車架中，每種尺寸的自行車都需要使用到不同的模具，這使得新車架設(shè)計出來后的量產(chǎn)成本過高。

一些定制車架的替代方案是用管材對接打造，其中預成型碳纖維管材被切割成一定的長度，然后在接口處包裹上額外的碳纖維，或者粘到碳纖維凸耳上面。Colnago C64是采用后者打造碳纖維車架的經(jīng)典示例，而Condor的碳纖維車架組則采用管材拼接打造。

極少數(shù)自行車制造商會使用機器將自己的碳纖維編織成管狀。BMC和Time的部分車架已經(jīng)使用了這樣的生產(chǎn)流程。

碳纖維車架有哪些特性？

▲碳纖維車架可以通過模具制成復雜的空氣動力學造型

碳纖維與所有金屬的一個關(guān)鍵區(qū)別在于，碳纖維的復合性質(zhì)使其具有多向性，這意味著其物理性能在不同方向上是有區(qū)別的。

材料多向性的常見例子好比是一塊木頭。你可以很容易地縱向劈開它，但要橫著劈開它就要難得多了。

碳纖維也是如此，這意味著不同部位的布局對于車架的騎行方式和強度至關(guān)重要。這就是為什么你會在碳纖維自行車的材料中能夠反復看到“疊層”這個詞被提及。

還有另外一個重要因素是所用碳纖維的模量。較高模量的纖維會更硬，但也更脆。因此即使以“高模量”銷售的車架也是由不同等級的碳纖維混制而成的。更高模量的碳纖維也更昂貴，但最終得到的將是在相同強度下帶來更輕的車架。

▲碳纖維是一種神奇的車架材料，但它也會有其缺點

有時你還會發(fā)現(xiàn)碳纖維車架中也采用了其它的材料。有一個例子就是Bianchi的Countervail技術(shù)，該技術(shù)在其許多車架中得到應用。將一層具有彈性的粘合材料集成到碳纖維疊層中，Bianch表示這有助于抑制路面顛簸。

鑒于自行車品牌傾向于盛贊自家無人能及的高端碳纖維車架，碳纖維的優(yōu)點當然是眾所周知了。

能夠仔細調(diào)整車架每個部位的特性，意味著碳纖維車架的設(shè)計可以滿足自行車的特定要求以及其設(shè)計的騎行種類。

碳纖維可用于制造極其輕量且極其硬朗的車架，可以選擇將碳纖維包裹成復雜的空氣動力學管狀的同時，仍能顧及到騎行品質(zhì)和舒適性。

并不都是好消息

不過，這也會讓你付出代價的。而且碳纖維并不是能夠替代廉價的車架的最佳選擇，更便宜的鋁制車架可以以最少的錢獲得類似或更好的騎行體驗。

與金屬車架相比，碳纖維的另一個缺點是它無法鉆孔或攻絲以提供螺紋讓組件安裝。這意味著通常必須將軸承推入車架中，或者需要添加金屬墊片來安裝螺紋軸承。

尤其是壓入式中軸，以吱吱作響而出名。而金屬墊片會增加自行車的重量，如果做得不好，還可能會帶來校準難題。

▲碳纖維車架受到碰撞后會很容易損壞

碳纖維也很容易會被壓碎，因此在尾勾等部位非常容易受損。這就是為什么碳纖維自行車通常搭配用于安裝筒軸的金屬筒軸桿，或是在這些部位內(nèi)嵌了金屬保護塊。

撞擊和巨響還會對車架管材內(nèi)部造成損壞，這種損壞從外部可能看不出來，很有可能會導致車架意外斷裂。如果碳纖維車架遭受過撞擊或者嚴重碰撞，應該在再次騎行之前對其進行檢查，可能需要使用到超聲波或X射線來檢查車架內(nèi)部的損壞情況。

如果碳纖維車架確實損壞了，回收的選擇非常有限，而金屬車架則很容易被回收利用。特別是鈦的價值意味著它不太可能會最終被送進垃圾填埋場。

碳纖維自行車車架的優(yōu)點

·優(yōu)異的剛度重量比

·可塑性非常強

·可模制成空氣動力學管狀

碳纖維自行車車架的缺點

·價格非常昂貴

·容易遭受磨損和遭到碰撞后容易損壞

還有其它哪些自行車車架材料可供選擇？

▲竹質(zhì)車架的自行車？你敢信！

雖然鋁、鋼、鈦和碳纖維是迄今為止自行車車架最常用的材料，但也有一些較為罕見的選擇。

偶爾還會看到被描述為鈧的車架。然而，這種元素太罕見了，無法用于整個自行車車架。鈧車架實際上是一種含有少量鈧和其他金屬的鋁合金，因為鈧含量可以提高合金管的強度。

一些自行車和自行車零件是由鎂合金制成的，并且它一直存在著卷土重來的威脅。鎂合金比鋁更輕，也更結(jié)實，但硬度較低。它在20世紀90年代初達到了鼎盛時期，當時的Kirk Precision自行車車架參加了環(huán)法比賽。Pinarello Dogma直到2006年才采用鎂合金打造，Vaast還生產(chǎn)了一系列鎂合金車架，包括Vaast A/1礫石自行車。

天然材料在自行車車架中占有一席之地，有些品牌還銷售用竹子打造車架的自行車。車手們表示，它很舒適，也可以很好地抑制路面顛簸。但它導致整車重量相比會比其它材料打造的要重一些，盡管竹子管材有著良好的生態(tài)資源，但它們可能需要用到凸耳和樹脂來穩(wěn)固，而這樣就對環(huán)境不太友好了。

亞麻纖維也被用作自行車車架材料的一部分，通常與碳纖維結(jié)合使用。因為據(jù)稱它比單獨的碳纖維抑制路面顛簸要更好。它被用于LOOK 765耐力公路車系列，并且在2000年中期被用于為傳奇車手Johan Museeuw打造的一系列自行車中。

責任編輯：Leorao