Көміртекті талшықты жақсы білетін Trek-тің композиттер жөніндегі аға инженері велосипедтерді бүгінгідей етіп жасауда үлкен рөл атқарды
Велосипедші: Trek-ті қалай бастадыңыз?
Джим Колегроув: 1990 жылы Трек 5000 жақтауды құрастыру үшін жеке компанияны пайдаланып апатты басталғаннан кейін композициялық бөлшектерді өз үйінде жасағысы келді. Бұл 1988 және 1989 жылдары бір-бірден жасалған. Қорқынышты сәтсіздік – біз барлығын дерлік қайтарып алдық. Негізгі адамдар көміртекті талшықтың болашақ екенін түсінді және мені осы кәсіпорынға өндірісті енгізуге көмектесу үшін жалдады. Мен Солт-Лейк-Ситидегі аэроғарыштық клиенттермен – Boeing, Lockheed, Northrop сияқты компаниялармен жұмыс істейтін шағын инженерлік фирмадан келдім. Джексон көшесі Трек басталған жерде болды, ол Ватерлоо (Висконсин) қаласының орталығындағы қызыл сарай болды. Trek 1976 жылы жақтауларды дәнекерлеуді сол жерде бастады. Қазір онда бөлшектерді жасау үшін қолданатын барлық қалыптарды кесуге арналған CNC құралды өңдеу қондырғысы бар.
Цикл: аэроғарыш және әскери өнеркәсіптер велосипедтерге қарағанда әлдеқайда сапалы көміртекті пайдаланады ма?
JC: Аэроғарыш және қорғаныс өнеркәсібі пайдаланатын материал рекреациялық салалар пайдаланатын материалмен дерлік бірдей. Әдетте жетіспейтін нәрсе - сертификаттау, сонымен қатар өндірісті тексеру. Біз көптеген әртүрлі талшықтарды қолданамыз, олардың кейбіреулері жоғары деңгейдегі әскери және аэроғарыштық мақсаттарда қолданылатындармен бірдей. Мысалы, M60J - өте жоғары модульді Toray талшығы. Соңғы рет қарағанымда, бұл солтүстікке қарай бір фунт үшін 900 долларды құрайтын [килосына шамамен 1,270 фунт]. Бұл жоғары және өте жоғары модульді материалдардың кейбірі стратегиялық материалдар ретінде жіктеледі және бұл олардың НАТО-ның кейбір елдерінде ғана қолжетімді екенін білдіреді, өйткені сіз олардан қару жасай аласыз. Біз Toray, Mitsubishi, Hexcel, Cytec болсын, барлық дерлік талшықтарды қолданамыз. Сіз оны атаңыз, біз оны қолданамыз.
Цикл: Trek әрекеттерінің ерекшелігі неде?
JC: Басты нәрселердің бірі - бұл процестің қателігін қалай дәлелдейтініміз. Кез келген уақытта адам араласқан кезде қателіктер болуы мүмкін. Соңғы бес-алты жылдағы біздің барлық өнімдеріміз біздің валидация зертханамыздан өтті, бұл жалған зауыттың бір түрі. Біз операторларымызға не істейтінін айтатын құжаттама мамандарын әкелеміз. Біз бұл операторларды валидация зертханасына әкеліп, оларды оқытамыз, осылайша бізде үздіксіз ауысу болады. Біз өндіріске жақсы өтетіндей етіп дамытуға тырысамыз. Өйткені заттарды зертханалық ортадан шығарып, өндіріске кіргізгенде, әрқашан ұсақ ақаулар болады – сіз ойламаған нәрселер.
Цикл: Қиыр Шығыста өндірісіңіздің көп бөлігін орындай отырып, Америка Құрама Штаттарындағы дизайн мен зерттеулердің талаптарын қалай үйлестіресіз?
JC: Менің ойымша, шын мәнінде маңызды нәрсе - бұл жерде алынған білім азиялық серіктестерімізге таратылады. Бізді ерекшелендіретін нәрселердің бірі - өндіріске терең еніп кеткеніміз. Біз Висконсин штатында барлық жоғары деңгейлі Project One велосипедтерін жасаймыз және зауыттың қымбат екенін білеміз, бірақ егер біз мұны осында жасамасақ, өнімді құрумен тікелей байланысты жоғалтамыз. Біз әдемі жақтауды жобалап, оны біреуге жібере аламыз, бірақ біз жобалаған нәрсенің құрастыруға болатынын және оның жақсы, ерекше түрде құрастырылуын білмейміз.
Цикл: көміртекті талшықтың композиттік табиғаты жақтау дизайнына қалай әсер етеді?
JC: Дизайнерлер көміртекті кәдімгі изотропты металл сияқты өңдейтін «қара алюминий» теориясы бар. Сонымен, велосипед дизайнында қолданылатын кейбір FEA [Ақырғы элементтерді талдау] материал ретінде алюминийді енгізу және түтіктерді белгілі бір қабырға қалыңдығының әсеріне ғана жобалау арқылы жасалады. Бұл шынайы композиттік FEA емес. Бұл қолайлы өнімді алу үшін жақсы, бірақ егер біз жоғарыда іздеп жүрген жүру өнімділігінің түрін тергіміз келсе, біз бәрін дұрыс жасауымыз керек. Біздің дизайнда қабаттардың санын және оларды қай жерде орналастырғанымызды көре аласыз және мұның барлығы біздің талдауымызға негізделген.
Цикл: жақсартылған аэродинамика тенденциясы дизайнға деген көзқарасыңызға қалай әсер етті?
JC: Аэродинамика шынымен де біз үшін дилемма тудырды. Аэротүтік пішіндері әдетте үлкенірек бет аумақтарын қажет етеді және кез келген бөлікке көбірек бет аймағын қосқан сайын көбірек салмақ болады, солай емес пе? Сондай-ақ, ол жүргізушіге қатты әсер етеді, себебі бұл өте биік бөлік, немесе ол соншалықты тар, сондықтан велосипед барлық жерде [бүйірлік иілу себебінен]. Міне, біздің талдауымыз шынымен де ойнайды. Алдымен біз пішінді аэродинамикалық тұрғыдан талдаймыз, содан кейін бізде белгілі бір аэродинамикалық пішін бар екенін білгеннен кейін оны FEA-ға қоса бастаймыз. Егер бұл екеуі бірге ойнамайтын болса, біз аэродинамикаға сәйкес материал қосуымыз керек, бірақ велосипед тым ауыр болады - бұл қолайлы емес. Сондықтан біз үнемі ең жақсы шешімге жиналамыз.
Цикл: Көміртекті талшықты велосипедтер жартылай көміртекті талшықтар мен жартылай шайырдан тұрады. Шайыр қаншалықты маңызды?
JC: Өте. Біз бұл туралы көп айтпаймыз, бірақ біз әртүрлі шайырлармен үнемі жұмыс істейміз. Бұл композициялық материал - көміртекті талшық жұмыс істейді, ал эпоксидті шайыр талшықтарды орнында ұстайды. Сондықтан, егер шайыр талшықтарды орнында ұстап тұрған жұмысын орындамаса, сіз талшықтардан нақты өнімділікке қол жеткізе алмайсыз. Біз [көміртекті талшық өндіруші] Hexcel компаниясымен тығыз қарым-қатынас орнаттық, өйткені оның бірегей және ерекше қасиеттері бар шайырлардың кең ауқымы бар. Мәселе мынада, ол онсыз да күрделі тұжырымдаманы одан әрі қиындатады. Айналада көптеген жаргондар бар - бұл T700 немесе T800 немесе IM7 немесе IM8, модульдер, беріктік пен ұзарту дегеніміз не? Бұл шайырларға кірмей-ақ шатастыруға болады.
Цикл: Көміртек кейде шектеулі өмірге ие деген жаман беделге ие. Бұл рас па?
JC: Адамдар көміртекті талшыққа алаңдайтын сияқты, себебі бұл белгісіз. Адамдар болат пен алюминиймен өсті. Әрбір материалдың шаршау мерзімі бар. Болат қыстырғышты алып, оны жүз рет бүгіңіз, ол сынуы мүмкін. Алюминиймен де солай істеңіз, ол жарты уақыт ішінде сынуы мүмкін, өйткені алюминий болат сияқты шаршамайды. Композиттер, жалпы алғанда, шексіз шаршау мерзіміне ие. Бірақ бұл көміртекті талшықты пайдалануға, шайырды қолдануға және оның қаншалықты жақсы өңделгеніне байланысты. Басқаша айтқанда, ламинаттағы бос орындар көп пе? Өйткені бос орындар композицияны өте тез өлтіреді. Бұл бірнеше жыл бұрын әдеттегідей болды, бірақ енді емес. Бұл жерде тағы да материалдарды, процесті және инженерияны толық бақылау маңызды рөл атқарады. Егер сіз мұның бәрін бақылауға алсаңыз, біз бүгін сатып алған велосипедті өмір бойы мінуге болатынын және ол өмір бойы тозбайды деп нақты айта аламыз.
Цикл: Сіз жаңа және ерекше материалдарды іздеп жүрсіз бе?
JC: Біз әрқашан жаңа материалды пішіндерді іздейміз. Графен - солардың бірі, бірақ ол әлі де дамып келеді. Нано-графен тромбоциттерін өндірушілер бар, сондықтан оны қазірдің өзінде алуға болады, бірақ бұл өте қымбат. Біз үшін ең үлкен нәрсе, егер композиттен пайда көре алмасақ, біз толығымен сатылмаймыз. Егер біз қазіргі көміртекті талшықтағыдай ұзын жолдарды жасау үшін графен немесе көміртекті талшықты нанотүтіктерді алудың қандай да бір жолын анықтай алсақ, құдай-ау, қаттылық, беріктік, салмақ керемет болар еді.
Trek.com
