Étape 8: Introduction aux matériaux Composites
1) en fibre de carbone n’est plus forte dans le sens que les fibres sont en cours d’exécution. C’est 10 x plus fort lorsque orienté avec les fibres à travers eux. Cette propriété est connue comme étant « anisotrope"(à la différence des métaux, avec une force uniforme dans toutes les directions, qui sont isotropes). Être anisotrope permet les concepteurs de mettre la force dans une partie de la fibre de carbone seulement où ils en ont besoin. Ceci enregistre le poids, mais exige que vous savez exactement ce que souligne la partie fera l’objet de ! Si vous ne concevez pour toutes les forces expérimentés, votre partie peut échouer. Voir la photo ci-jointe pour voir comment brusquement le modulo (rigidité) de fibre de carbone diminue lorsque la charge n’est pas orientée avec la fibre.
2) parties composites sont constitués de plusieurs couches appelées plis. Le nombre de couches utilisées et la direction détermine la résistance de l’élément.
a. 0 degré plies (avec les fibres, le long de la longueur d’un tube) sont plus fortes à résistance flexion, traction et de compression des charges. Les tubes de vélo ont la plupart de leurs fibres va dans cette direction.
b. 90 degrés plies (fonctionnant circonférentiellement autour d’un tube) sont utilisés pour fournir des force de cerceau, résistant à l’écrasement. Il s’agit de la direction moins importante sur un vélo.
c. +-45 degré plis sont les meilleurs à résister à la torsion (torsion) et des forces de cisaillement. C’est important, surtout au niveau des jonctions comme le boîtier de pédalier.
3) fibre de carbone vient en tissu tissé et en bandes unidirectionnelles. Le tissu tissé a fibres tourne à 0/90 degrés perpendiculaires les uns aux autres. La plupart des vélos sont faits principalement de tissu unidirectionnel ayant un pli « assurance » cosmétique de fibres tissées.
4) dans la pratique, la plupart des parties devront résister à une combinaison de toutes les forces qui précède. Par exemple, une partie avec 8 plis unidirectionnels désarmé à 0, 90, + 45, -45, -45, 45, 90, 0 degré sera capable de résister à la plupart des forces également. C’est ce qu’on appelle un layup "quasi isotrope", car il rapproche de la façon dont fonctionnerait une pièce de métal. Pour les jonctions très compliquées comme la patte de support de fond où il y a beaucoup de forces à le œuvre qui sont difficiles à prévoir, ce genre de layup sera plus lourd, mais plus sûrs.
5) force vient de fibres continues, qui créent un chemin de chargement direct par le biais de votre part. Soyez prudent lorsque vous poncez votre part – si vous poncez un layup grumeleux dans un souci d’esthétique, vous pouvez séparer les fibres de carbone de longue-rive et compromettre son intégrité.
6) vous ne pouvez pas pousser sur une corde. Fibre de carbone est juste un tissu fantaisie, donc il peut certainement tirer des charges (traction), il ne peut pas prendre de pousser des charges (compression) sans aide. C’est là qu’intervient la résine époxyde. L’époxy est la matrice qui retient toutes les fibres de carbone en place et transforme les couches individuelles dans un ensemble fort et unifié.
7) lors de la pose jusqu'à votre fibre de carbone, vous voulez vous assurer que chacun des milliers de brins individuels ont été mouillée dehors avec de l’époxy. Si votre layup a trop d’époxy, le seul inconvénient est qu’il sera plus lourd (et un peu plus fragile). Si les fibres n’ont pas été convenablement saturés, il ne sera pas fort du tout.
8) uniquement utiliser la résine époxyde. Tandis que plus cher que le polyester, il est nettement plus rigide, moins cassants et crée des liens beaucoup plus fortes avec les fibres de carbone. Il est également beaucoup moins toxique et n’est pas une odeur de mort.
9) compression est importante. Fibres de carbone sont raides et aura tendance à se dérouler de tout vous avez eux collé sur une surface courbe. Les différentes couches aussi ne lient en une forte partie uniforme. La clé pour prévenir ceci consiste à comprimer les fibres ensemble. Ceci peut être effectué par un moule à deux parties, par vide-ensachage, ou simplement en enveloppant la partie en ruban isolant de vinyle (sortie côté collant) pour compresser tous ensemble.
10) fibre de carbone tombe en panne catastrophique. Contrairement à l’acier - et dans une moindre mesure, aluminium - qui se déforme quand ils échouent, pièces de fibre de carbone seront cassera. Cela peut être soudaine et sans avertissement, qui peut être dangereux si vous roulez ! Dans la pratique, ce n’est pas un énorme problème, car une partie de la fibre de carbone qui pèse autant qu’un acier ou aluminium, un va être beaucoup plus forte, mais viens de réaliser que, sauf si vous êtes un ingénieur, il vaut mieux résister à l’envie de faire votre fibre de carbone superlight d’articulations (au moins pour votre première image). Un peu de poids supplémentaire ira un long chemin pour la fiabilité et la tranquillité d’esprit.
