10 điều bạn không biết về sợi Carbon trong khung xe đạp (phần 1)

 

Từ khi sợi Carbon trở thành nguyên liệu thiết yếu cho thế giới đi xe đạp một thập kỉ trước, ngành công nghiệp xe đạp vẫn tiếp tục phát triển với những thiết kế nhẹ nhàng hơn, cứng cáp hơn và ấn tượng hơn mà không thể làm bằng kim loại.

Nhưng các sản phẩm sợi Cacbon cũng có thể trở nên mờ nhạt và bí ẩn hơn các “anh em” kim loại. Dưới đây là 10 sự thật bạn có thể không biết về chất liệu này:

Không phải tất cả các khung bằng sợi Carbon đều được sản xuất ở Châu Á …

Đúng là như vậy. Hầu hết các sản phẩm sợi Carbon của ngành công nghiệp xe đạp đều đến từ Đài Loan, và đôi khi là Trung Quốc. Nhưng khung và bộ phận sợi Cacbon cũng được sản xuất tại các nhà máy sản xuất xe đạp của Mỹ (Zipp’s và đôi khi của Trek, cho hai hãng) và Pháp (Time and Look).

Không phải tất cả các khung bằng sợi Carbon đều được sản xuất ở Châu Á …

Mặc dù với danh tiếng là một vật liệu làm nên tàu không gian, sợi Carbon thực sự dễ sản xuất ở mức độ quy mô nhỏ như ống kim loại. Các cửa hiệu nhỏ hơn của Mỹ và thậm chí các nhà xây dựng cá nhân có thể đăng ký sản xuất vật liệu này.

Nhưng nguyên liệu Carbon thô chủ yếu xuất phát từ châu Á.

Bản thân sợi Cacbon thường được làm bằng chất liệu polyacrylanitrile (PAN). Một tiền thân ít phổ biến hơn được gọi là pitch. Sợi PAN được nấu ở nhiệt độ rất cao, làm cháy tất cả các vật liệu không phải Carbon và để lại một loạt các sợi rất mỏng, dài. Gia công càng nhiều thì độ cứng càng tăng.

Nhưng nguyên liệu Carbon thô chủ yếu xuất phát từ châu Á.

Đó là một quá trình công nghiệp phức tạp, và chỉ có một vài công ty trên toàn thế giới có khả năng chế tạo ra sợi Carbon thô. Theo báo cáo năm 2010 của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, hơn 90% nguồn cung cấp sợi Carbon trên thế giới chỉ có từ sáu công ty: Toray, Toho Tenax, Mitsubishi Rayon, Zoltek, Hexcel và Cytec. Toray, Toho, và Mitsubishi chiếm gần 2/3 sản lượng sợi Carbon toàn cầu. Zoltek, Hexcel, và Cytec có trụ sở tại Hoa Kỳ, và tạo ra ít hơn một phần ba sợi Carbon của thế giới.

Có nhiều loại

Sợi Cacbon có nhiều dạng: sợi thô hoặc sợi giấy (cả sợi liên tục), và sợi xơ ngắn có thể đến dưới dạng tấm, hoặc cụm sợi xắt nhỏ, rất ngắn. Sợi cắt được sử dụng trong các sản phẩm như thân xe đạp. Sợi dạng tấm là phổ biến nhất để làm nên khung xe đạp, và nó bao gồm các miếng sợi Carbon liên tục (được gọi là các lớp sợi), trông giống như các bút vải và thường có kích thước rộng và được bọc trên các thanh cuộn khổng lồ. Dạng nguyên sợi thì ít phổ biến trong ngành công nghiệp xe đạp; chỉ có một số nhà sản xuất xe đạp như Giant và Time có khả năng kỹ thuật để làm việc với loại nguyên liệu thô kiểu này.

Sợi Carbon không phải là tất cả

“Sợi Carbon” thực sự có nghĩa là “sợi Carbon-composite” – không phải là vật liệu duy nhất cấu thành nên khung xe đạp. Đó là bởi vì tính chất độ cứng đáng kinh ngạc của sợi Carbon cũng có điểm yếu là khá giòn và có khuynh hướng phân tách và nứt nếu chỉ đứng một mình. Để bảo vệ khả năng cứng của nó, sợi Carbon sẽ bị “treo” lơ lửng trong một chất keo giống như nhựa epoxy để tạo thành một vật liệu composite. Hầu hết các loại sợi Carbon được sử dụng trong ngành công nghiệp xe đạp đều có trong mẫu này, được gọi là “pre-preg.”

 

10 điều bạn không biết về sợi Carbon trong khung xe đạp (phần 1)

Xe đạp Nhật Nghĩa Hải

(nghiahai.com)