碳纖維正在革新自行車行業,提供了比傳統金屬材料更輕、更堅固且設計更吸引人的選擇。然而,碳纖維作為一種材料,在很多人眼里仍然帶有一些神秘色彩。以下是一些關于碳纖維你可能未曾知曉的真相,這些事實將幫助你更深入地理解這一創新材料及其在自行車制造中的應用。

1. 碳纖維車架的全球制造地圖
雖然亞洲,尤其是臺灣和中國大陸,是自行車行業碳纖維制品的主要生產基地,但這并不意味著所有碳纖維車架都產自亞洲。美國的Zipp和TREK、法國的Time和Look等品牌同樣生產高質量的碳纖維車架和零件。美國的小型商店甚至私人工坊也能夠加工碳纖維,這證明了碳纖維的加工并非只限于大型制造商。
2. 碳纖維原料的來源
雖然碳纖維車架的制作可以在世界各地進行,但碳纖維的原料——通過高溫加熱處理的聚丙烯腈(PAN)纖維——大部分來源于亞洲。全球超過90%的碳纖維供應由少數幾家公司控制,這些公司包括東麗、帝人集團、三菱麗陽以及位于美國的卓爾泰克公司、Hexcel和美國氰特。
3. 碳纖維的多樣性
碳纖維在自行車制造中有多種形式,包括生絲、纖維布和短切纖維。這些不同形式的碳纖維被用于自行車的不同部位,如纖維布通常用于車架制造,而短切纖維則可能用于踏板上。這顯示了碳纖維在應用上的靈活性和多樣性。
4. 碳纖維復合材料的關鍵成分
通常所說的“碳纖維”實際上是碳纖維復合材料。除了碳纖維外,碳纖維復合材料還包含環氧樹脂,這種膠狀材料在進模具前浸潤碳纖維,既保持碳纖維在一起,又增加了韌性和耐久性。
5. 自行車公司并不制定碳纖維等級
碳纖維按照其剛度被分為不同等級,而這些等級是由日本碳纖維制造協會(JCMA)指定的,而非自行車公司。自行車行業中使用的碳纖維大多為標準模量或中等模量,更高端車架可能會使用高等級碳纖維。
6. 車架使用的碳纖維是混合物
高性能的碳纖維車架是由多種碳纖維混合制成的,通過在車架的關鍵區域應用少量的高模量纖維,以及和其他模量纖維的組合,達到了既堅固又有良好騎行質量的目的。
7. 層疊過程的重要性
碳纖維的層疊過程是極為昂貴但至關重要的,它利用碳纖維的各向異性特性,通過精密的設計和排列,達到了極致的輕度和硬度。
8. 美觀并非碳纖維編織的唯一目的
雖然碳纖維的某些編織方法主要是為了美觀,但其實它們也有實際的功能性。不同的編織方法可以影響材料的強度和剛度。
9. 碳纖維車架的手工制作
每一個碳纖維車架、輪胎、車把等都需要大量的手工制作,這是由于碳纖維材料的特殊性質和加工要求。
10. 碳纖維的可修復性
碳纖維車架和零件一旦損壞,并非無法修復。專業的碳纖維修復可以使損壞的部分恢復到接近原始狀態。
11. 外形易于仿制,但品質難以復制
碳纖維車架的獨特設計容易被仿制,但仿制品往往無法達到原品的材料和工藝標準。