增強塑料制造輕質自行車
意大利人Alewwqndro Belli設計出了一款整車重量只有4kg的塑料框架自行車,即可滿方便攜帶的要求,據稱,在這款自行車上只承受著2種作用力-張力和壓縮力, 其中的張力沿拉索方向,而壓縮力則主要附加在行車的車體上。并沒有承受彎曲力扭力。開槽式框架將全部的外應力換成純粹的壓縮力或張力。所有的零部件經過巧妙設計,這些應力問題都得到很好地解決。利用含40%玻璃纖維增強PP 材料作為自行車框架的加工用材,選擇德國田柯納公司( Ticona)出品的Celstran 牌號,這是一種堅韌的熱塑性玻纖增強塑料。可賦予框架足夠的強度, 抗沖擊強度, 同時還對車體結構進行了特殊設計,在保證構件強度的前提下, 盡量降低車身的自重。自行車的車身主要結構由8大構件組成, 都是采用 Celstran 牌號增強材料注塑加工后,再進行相互鉚接組裝而成。這種類型的結構可吸收更多的能量, 不易發生斷裂現象。注射加工所使用的模具是由位于意大利北部的 Facost公司制造。這款自行車上不僅只采用了 Cel-stran 一種聚合物材料, 全部的拉索材料都是采用液晶聚合物( LCP)來制造,同樣產自于田柯納公司。LCP 材料比芳基酰胺纖維等材料具有更低的蠕變特性, 比鋼質拉索更容易加工和制造,所以選擇采用這種塑料制拉索。一般而言,多種塑料種類在承受大約 20%的斷裂載荷時, 可發生蠕變現象, 而LCP 材料需在高達50%的斷裂載荷情況下, 才可能出現這種情況。Belli 計劃通過設計減小部件的數量, 采用更高繃緊度的拉索,改進開槽式車體框架結構, 進一步降低自行車的車身重量。美國 Topolino 技術公司制造的復合材料自行車輪,贏得了美國塑料工程師協會( SPE) 頒發的產品創新設計大獎。
自行車輪輻條采用摻入有碳纖維和 Kevlar 纖維的熱塑性樹脂制造而成。普通鋼絲輪輻條的重量有15g,而僅有其重量40%的塑料輪輻條, 拉伸強度高出2倍, 還兼具賦予車輪更佳的減震特性。
另外, 該公司還設計采用了特種熱塑性碳纖維復合材料制造車輪圈外層, 可達到航天用鋁材的機械強度,而重量可減輕45%。這種設計模式使得一整套箝入式輪胎的重量只有1390 克。 Topolino 公司介紹稱, 將輻條和輪圈框作為組件進行“對接”,可使得輻條緊固在車輪圈之上, 也意味著當車輪被損壞時, 可使用傳統的工具更換任何一個部件, 并且車輪也可更方便地進行修復。
自行車輪輻條采用摻入有碳纖維和 Kevlar 纖維的熱塑性樹脂制造而成。普通鋼絲輪輻條的重量有15g,而僅有其重量40%的塑料輪輻條, 拉伸強度高出2倍, 還兼具賦予車輪更佳的減震特性。
另外, 該公司還設計采用了特種熱塑性碳纖維復合材料制造車輪圈外層, 可達到航天用鋁材的機械強度,而重量可減輕45%。這種設計模式使得一整套箝入式輪胎的重量只有1390 克。 Topolino 公司介紹稱, 將輻條和輪圈框作為組件進行“對接”,可使得輻條緊固在車輪圈之上, 也意味著當車輪被損壞時, 可使用傳統的工具更換任何一個部件, 并且車輪也可更方便地進行修復。










































