Sportutrustning

1. Tillämpning av kolfiberkompositmaterial inom området sport och fritid och huvudsakliga tillverkningsprocesser

Användningen av kolfiber i sportprodukter har sitt ursprung på 1970-talet. På den tiden fokuserade alla på flyg- och militärindustri. När allt kommer omkring, väckte ett sådant exklusivt fält, särskilt den amerikansk-sovjetiska rymdkapplöpningen, satelliter, rymdfarkoster och månlandningsprogram under den perioden, världens uppmärksamhet.

Under lång tid har kolfiberkompositmaterial framgångsrikt trängt in i olika områden av sportartiklar, och sportartiklar är också industrisektorn för tillämpning och utveckling av kolfiber efter flyg.

Kolfiberkompositmaterial har blivit det valda materialet i sportvaruindustrin på grund av deras låga vikt, höga hållfasthet och utmärkta utmattningsbeständighet. Inspirationen till sportvarumarknaden för kolfiber kommer från Jim Flood i USA, som är känd som golfens Edison. 1972 upptäckte Jim Flood att med kolfiberklubbor kan man slå golfbollar 30 yards längre än järn. Därefter marknadsfördes kolfiber i andra sporter som ett substitut för metallmaterial, som badminton, tennis, baseball, skateboard, skidåkning, cykling, rodd, bågskytte och andra sporter, såväl som fritidssporter som fiske.

 

2. Fördelar med kolfiberkompositmaterial i sportutrustning

Med samhällets framsteg förbättras människors strävan efter livsstil ständigt. Sport har trängt in i var och en av oss. Sunda och vetenskapliga träningsmetoder är också i fokus för människors uppmärksamhet. Kraven på sportutrustning blir högre och högre. Marknaden för ny sportutrustning växer också, och kraven på material till sportutrustning blir också högre och högre. Fördelarna med kolfiber i vikt och styrka gör det till det föredragna materialet för ny sportutrustning. Som ett resultat används kolfiber i allt större utsträckning inom sportutrustning. Vilka är fördelarna med kolfiber i sportutrustning:

(1) Lätt vikt

Förutom för speciella sporter som kräver vikt, när människor använder sportutrustning för träning, ju lättare sportutrustning, desto bättre. Låg vikt kan göra det möjligt för motionärer att prestera bättre, såsom tennisracketar, klubbor, cyklar, skidor etc. Även viss utrustning som förlitar sig på annan kraft än mänsklig kraft för att få dem att röra sig, såsom racerbilar och segelbåtar, kräver också låg vikt, vilket kan minska effektbehovet och spara bränsle. Kolfiber har oersättliga fördelar i detta avseende.

(2) Goda mekaniska egenskaper

Den specifika styrkan och specifika modulen för kolfibermaterial kan inte överträffas av andra material. Dess unika mekaniska egenskaper möter just sportutrustningens behov och är ett utmärkt val för sportutrustning. Kolfiberkompositer är huvudsakligen hartshärdade och gjutna, vilket kan spela en större roll vid bearbetningsdesign.

(3) Säkerhet, hygien och miljöskydd

Kolfiberkompositmaterial har inte bara många fördelar, utan är också ett miljövänligt material med garanterad hygien och säkerhet. Det är nya material med speciella egenskaper. Förutom goda mekaniska egenskaper, stark plasticitet och hög säkerhet är de också återvinningsbara resurser. De är mycket miljövänliga och lätta att återvinna, samtidigt som de minskar kostnader och sparar resurser. Dessa egenskaper kommer att bli fördelarna med kolfiberkompositmaterial i den utbredda användningen av sportutrustning.

(4) Hög plasticitet

Plasticitet är ett av grundvillkoren för tillverkning av sportutrustning. Plast och kolfiberkompositmaterial har alla en viss grad av plasticitet. Plast och deras legeringar kan bearbetas och formas på många sätt (formblåsning, formsprutning, extrudering, termoformning, etc.), och sedan appliceras på sportutrustning. Jämfört med andra vanliga material har de bättre plasticitet. Med utvecklingen av mitt lands sportindustri kan material som appliceras på sportutrustning bearbetas på fler sätt för att förbättra prestanda hos sportutrustning.

(5) God åldringsbeständighet

I faktiska tillämpningar är sportutrustning mestadels utomhus och påverkas lätt av naturliga miljöer som solljus och åskväder. Samtidigt kan ämnen som syre, ozon och sura gaser i atmosfären också skada den. Dessutom kommer temperaturförändringar att orsaka åldrande, sprickor, färgförändringar etc. på sportutrustning. Därför behöver sportutrustning ha god korrosionsbeständighet och åldringsbeständighet när den tas i bruk, särskilt i utomhusmiljöer. Kraven i detta avseende är strängare. Om åldringsbeständigheten är dålig kommer det att allvarligt påverka utrustningens livslängd.

3. Användning av kolfiberkompositmaterial i sport- och fritidsprodukter

Tillämpningen av sportprodukter i kolfiber kan delas in i två huvudriktningar. Den ena är tävlingsidrotten, som främst betonar hög precision, högre och snabbare. Den andra är daglig kondition och fritid, vilket kräver ett lämpligt kostnadsförhållande. För närvarande är produkterna med den största förbrukningen av kolfiber inom sportprodukter:

(1) Cyklar

Stål är det mest hållbara materialet för cyklar. Den har bra elasticitet och låg kostnad, men på grund av sin höga densitet är den lätt att rosta och tröttna. Aluminiumlegering är ett vanligt använt material på marknaden. Den är lätt och rostar inte, men dess elasticitet är för dålig, den är lätt att tröttna och åkkomforten är inte bra. Densiteten hos magnesiumlegering är mindre än för aluminiumlegering, och dess grundläggande prestanda liknar den för aluminiumlegering. Utmattningsbeständigheten hos titanlegering är bättre än för andra metallmaterial, men priset är högt och den specifika vikten är inte fördelaktig. Kolfiberkompositmaterial har hög hållfasthet, god elasticitet, ljusdensitet och korrosionsbeständighet. Cyklar tillverkade av kolfiberkompositmaterial har följande egenskaper:

a. Minska effektivt cykelns totala vikt

Densiteten hos kolfiberhartsbaserade kompositmaterial är i allmänhet bara 1,6. Det är bara en femtedel av stål och kan minska vikten med cirka 40 % jämfört med aluminium. Det finns ett talesätt inom cykelbranschen att om vikten minskas med 1g kan priset höjas med 1 dollar. En cykelram i kolfiberkomposit är en fjärdedel lättare än en ram i aluminiumlegering. Låg vikt kan minska fysisk energiförlust och därmed öka körhastigheten.

b. Hög total styvhet hos kroppen

En ram med god styvhet bidrar till omvandlingen av drivkraften och förbättrar cykelns köregenskaper. Strukturen på en kolfiberkompositcykel är stark och inte lätt att deformera. Praxis har visat att dess ramstyvhet inte är lägre än för en ram av molybdenstål.

c. Bra stöttålighet

Strukturens naturliga frekvens är inte bara relaterad till den strukturella formen, utan också proportionell mot kvadraten på materialets specifika modul. En hög egenfrekvens kan undvika tidiga skador orsakade av resonans under arbetsförhållanden. Det rapporteras att tester på ramar av samma form och storlek visar att vibrationen från en ram av aluminiumlegering tar 9 sekunder att stoppa, medan kolfiberkompositmaterialet med extremt hög egenfrekvens bara tar 2,5 sekunder att stoppa. Den goda dämpningen av kompositmaterialet minskar stötarna på cykeln och förbättrar åkkomforten.
d. Bra säkerhet

Matrisen i kolfiberkompositmaterial är en kontinuerlig fas som omger oberoende kolfibrer och bildar ett dynamiskt osäkert system. När materialet påverkas, när ett litet antal fibrer går sönder, kommer belastningen snabbt att omfördelas till de obrutna fibrerna, så att strukturen kan fortsätta att bära belastningen, vilket avsevärt förbättrar körsäkerheten. Det är svårt att observera uppenbara tecken på utmattningsfel hos allmänna metallmaterial, och deras misslyckande är ofta plötsligt, medan kolfiberkompositramar har mycket bra utmattningsmotstånd, och uppenbara tecken kan observeras före brott. Studier har visat att kolfiberkompositramar tål mer än en miljon kollisionstester.

e. Ökad frihet för strukturell design

Kolfiberkompositmaterial har egenskaperna av anisotropi. Denna egenskap hos kompositmaterial kan användas för att arrangera och lägga fibrer enligt riktningen och storleken på lasten på cykeln när du kör. Flexibiliteten vid tillverkning av kompositmaterial bidrar till utformningen av strukturer av olika former. Till exempel kan strömlinjeformade cyklar utformas enligt aerodynamiska principer, som är vackra och praktiska och lätta att uppnå bästa kostnadsprestanda. f. Bra korrosionsbeständighet

Polymermaterial har god motståndskraft mot syra, alkali och industriell atmosfär, så cykelramar gjorda av kolfiberkompositmaterial har utmärkt motståndskraft mot syra- och alkalikorrosion.

 

 

Den franska sportbilstillverkaren Bugatti och den holländska cykeltillverkaren PG har tillsammans släppt världens lättaste cykel. Designen på cykeln är inspirerad av Bugattis Chiron sportracingbil. Tillverkad av kolfiberkompositmaterial väger den endast 11 pund (cirka 4,99 kg). Enligt American Architectural Digest är 95% av cykeln gjord av kolfiberkompositmaterial.

Det tjeckiska tekniska universitetet i Prag använder en automatisk fiberlindningsprocess, kombinerad med den integrerade slingtekniken (ILT) utvecklad genom kontinuerlig fiberröranslutning för att producera cykelramar och relaterade komponenter. ILT är en process som kombinerar strukturella kompositelement (såsom rör och anslutande delar). Alla delar formas i ett stycke och sätts sedan ihop.

 

 

Fördelar med kolfiberkomposit fiskespön

På grund av dess lätta och höga styvhetsegenskaper får den mycket beröm. I fiskeprocessen återspeglas fördelarna med kolfiberspön i följande aspekter:
·Eftersom fiskespön i kolfiber är lättare och tunnare kan de enkelt manipuleras med en hand;
·På grund av sin låga vikt kan den förhindra att användare känner sig trötta;
·Kolfiber kan göra fiskespön längre, och längre fiskespön gör att ett bredare fiskeområde kan täckas;
·Fiskespön i kolfiber är känsligare för fisk;

Fiskespön av kolfiber har gjort sportfiskare mer och mer entusiastiska år efter år, och dessa kolfiberspön har också gjort fisket till en populär underhållningsaktivitet snarare än en bassport, vilket utan tvekan skapat en ny marknad för kolfiberområdet.