2.2 制作工藝復(fù)雜，工序多

與金屬材料自行車焊接成型并可進(jìn)行自動化生產(chǎn)不同，碳纖維自行車特別是車架制作的工序復(fù)雜，而且現(xiàn)在大多還是需要手工操作，難以使用自動化設(shè)備，其制作工序一般為：工藝設(shè)計、應(yīng)力計算、碳布織造、裁剪碳布、模具預(yù)型、固化成型、處理加工、表面涂裝、整車組裝等。其中，按照技術(shù)要求和指標(biāo)設(shè)計好的碳纖維骨架與樹脂基體，在一定壓力和溫度下的固化成型工藝在很大程度上決定著自行車構(gòu)件的質(zhì)量和性能。較常見的碳纖維復(fù)合材料成型技術(shù)主要有鋪覆成型、樹脂傳遞模塑、樹脂注射成型、纏繞成型、織造成型、搓卷成型、噴射成型等多種工藝。

目前，碳纖維自行車制造技術(shù)發(fā)展非常快，車架預(yù)成型開始導(dǎo)入機(jī)械自動編織，可以實(shí)現(xiàn)控制強(qiáng)度、方向和角度的三維立體編織，編織出來的預(yù)成型車架平整度非常好，產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)流水線上智能檢測。

3 碳纖維自行車的興起與發(fā)展

碳纖維的開發(fā)與利用可以追溯到1880年代，發(fā)明家Joseph Swan和Thomas Alva Edison將竹絲碳化用作熾熱燈泡的燈絲，之后碳纖維多用來作高溫絕緣材料，但當(dāng)時的碳纖維力學(xué)性能很差。直到1950年代，美國軍方研制出了具有良好力學(xué)性能的碳纖維，并于1960年代實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，此后日本、英國、法國、德國等相繼擁有了制造高質(zhì)量碳纖維的技術(shù)，特別是日本東麗公司在碳纖維研發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)方面一直保持著優(yōu)先水平。碳纖維在自行車上的應(yīng)用嘗試是在1970年代，真正開始產(chǎn)品化是從1980年代。

3.1 國外碳纖維自行車的發(fā)展

國外碳纖維自行車研發(fā)的最早記載是在1974年，美國Apex Proto公司制造了碳纖維復(fù)合材料薄壁管粘合不銹鋼接頭自行車車架。兩年之后，Exxon公司制造了石墨纖維和鋁的復(fù)合材料Graftek G-1型車架。但當(dāng)時因?yàn)樯虡I(yè)上和技術(shù)上的問題沒能得以推廣應(yīng)用。

1980年代初期，隨著碳纖維價格的降低以及生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn)，碳纖維自行車始得以推廣應(yīng)用。1980年，法國TVT公司真正將碳纖維復(fù)合材料車架商品化。1984年，在洛杉磯奧運(yùn)會上，率先使用碳纖維自行車的美國自行車隊(duì)一舉奪魁，獲得5 塊金牌，這大大推動了碳纖維自行車研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)程。1986年，法國Look公司利用TVT公司生產(chǎn)的碳纖維管體制造出具有實(shí)用意義的碳纖維自行車架，并于1988年制造出世界首批量產(chǎn)的碳纖維車架KG86。1989年的環(huán)法自行車比賽，美國選手格雷格˙勒蒙德（Greg Lemond）超過法國選手勞倫特˙菲農(nóng)（Laurent Fignon）獲冠，Greg Lemond在賽程的絕大部分路段中他都選用了TVT工廠生產(chǎn)的碳纖維復(fù)合材料車架的自行車。Greg Lemond的勝利使人們開始更加注重碳纖維自行車研發(fā)和造型設(shè)計，不斷提高自行車的速度。1990年，日本宮田工業(yè)公司以碳纖維作車架推出ARC1000型跑車和RDC1000型平車兩種型號自行車，這兩種型號自行車的質(zhì)量比鉻鉬鋼架型自行車輕50%，強(qiáng)度高1.6 倍。1990年，Look公司制造出世界上首臺一體式碳纖維車架。1995年，Look公司又制造出世界上首臺全碳纖維車架（包括轉(zhuǎn)向桿）。1980年代后期，法國CCI公司以及美國Trek、peugeot、Vitu、Raleigh等公司都在碳纖維自行車架的設(shè)計與制造方面有所突破。歐美等發(fā)達(dá)國家一直把控著碳纖維自行車零部件研發(fā)制造的關(guān)鍵工藝和核心技術(shù)。如今，一種由碳原子以sp2雜化連接成蜂窩狀單原子層平面薄膜的二維碳材料—石墨烯正引領(lǐng)著碳纖維自行車向更新的方向發(fā)展。國際輪胎生產(chǎn)商意大利的Vittoria公司公布了由石墨烯增強(qiáng)復(fù)合材料制造的自行車競賽車輪-Qurano系列，車輪性能提高了10%～30%；英國自行車廠商Dassi公司制造出了質(zhì)量僅500 g的全世界首輛含有石墨烯的車架Interceptor，車架的抗剪強(qiáng)度和抗斷裂韌性分別提高了70%和50%。

（后續(xù)詳見碳纖維自行車的發(fā)展與展望（三））

江蘇優(yōu)培德復(fù)合材料有限公司致力于碳纖維等復(fù)合材料汽車及工業(yè)領(lǐng)域的高性能零件開發(fā)、試制、及生產(chǎn)，配備有復(fù)合材料不同生產(chǎn)工藝如模壓、RTM、真空導(dǎo)入、纏繞等，根據(jù)不同的產(chǎn)品需求及量綱要求提供整體解決方案。

公司團(tuán)隊(duì)在不同專業(yè)領(lǐng)域如公司管理、市場營銷、項(xiàng)目管理、產(chǎn)品及工藝設(shè)計開發(fā)、質(zhì)量管理等均擁有15年以上的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，并且具備從產(chǎn)品概念設(shè)計、模擬分析、模具設(shè)計、樣品制造、試驗(yàn)驗(yàn)證、一直到批量生產(chǎn)的能力，使得公司有能力專業(yè)從事碳纖維應(yīng)用，及性能要求更高的工業(yè)設(shè)備碳纖維應(yīng)用。

公司與所從事的專業(yè)領(lǐng)域在國內(nèi)外的模具及原材料供應(yīng)商建立緊密合作關(guān)系，使我們的產(chǎn)品在選材、品質(zhì)、工藝及成本上均能提供客戶更優(yōu)的方案。通過公司的專業(yè)管理機(jī)理念成為客戶在中國及全球工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域輕量化零部件開發(fā)及生產(chǎn)的伙伴。