Intymiai išmanydamas apie anglies pluoštą, „Trek“vyresnysis kompozitų inžinierius suvaidino svarbų vaidmenį kuriant dviračius tokius, kokie jie yra šiandien
Dviratininkas: kaip pradėjote žaisti „Trek“?
Jim Colegrove: 1990 m. „Trek“norėjo savo viduje gaminti sudėtines dalis, kai pražūtingai pradėjo naudoti atskirą įmonę 5000 rėmo gamybai. Tai buvo 1988 ir 1989 m. vientisas kūrinys. Siaubinga nesėkmė – beveik kiekvieną susigrąžinome. Pagrindiniai žmonės suprato, kad anglies pluoštas yra ateitis, ir aš buvau pasamdytas padėti gaminti šią gamyklą. Atėjau iš nedidelės inžinierių firmos Solt Leik Sityje, kuri dirbo su kosmoso klientais – Boeing, Lockheed, Northrop, tokiomis įmonėmis. Džeksono gatvė buvo ta vieta, kur prasidėjo „Trek“– raudonas tvartas Vaterlo (Viskonsino) centre. „Trek“čia pradėjo lituoti rėmus 1976 m. Dabar jame yra CNC įrankių apdirbimo įrenginys, skirtas pjaustyti visas formas, kurias naudojame dalims gaminti.
Cyc: ar aviacijos ir karinėje pramonėje naudojama daug aukštesnės kokybės anglis, nei naudojama dviračiams?
JC: Medžiaga, kurią naudoja aviacijos ir gynybos pramonė, yra beveik identiška medžiagai, kurią naudoja pramogų pramonė. Paprastai trūksta sertifikavimo ir gamybos patikrinimo. Naudojame daug skirtingų pluoštų, kai kurie iš jų yra tokie patys, kaip ir naudojami aukščiausios klasės kariniams ir kosmoso tikslams. Pavyzdžiui, M60J yra itin didelio modulio Toray pluoštas. Kai paskutinį kartą žiūrėjau, tai buvo kažkas į šiaurę nuo 900 USD už svarą [apie 1 270 GBP už kilogramą]. Kai kurios iš šių didelio ir itin didelio modulio medžiagų yra priskiriamos strateginėms medžiagoms, o tai reiškia, kad jos yra prieinamos tik tam tikrose NATO šalyse, nes iš jų galima gaminti ginklus. Mes naudojame beveik visus pluoštus, nesvarbu, ar tai Toray, Mitsubishi, Hexcel, Cytec. Jūs pavadinate, mes jį naudojame.
Cyc: kuo ypatingas tai, kaip „Trek“veikia?
JC: Vienas iš pagrindinių dalykų yra tai, kaip mes apsaugome procesą nuo klaidų. Kiekvieną kartą, kai įtraukiate žmogų į mišinį, yra klaidų tikimybė. Visi mūsų gaminiai per pastaruosius penkerius ar šešerius metus buvo patikrinti mūsų patvirtinimo laboratorijoje, kuri yra tarsi netikra gamykla. Kviečiame savo dokumentų specialistus, kurie nurodo operatoriams, ką jie ketina daryti. Mes įtraukiame tuos operatorius į patvirtinimo laboratoriją ir apmokome juos, kad galėtume sklandžiai pereiti. Mes stengiamės plėtoti dalykus taip, kad jie būtų gerai perėję į gamybą. Nes kai išimate daiktus iš laboratorijos ir pradedate gaminti, visada atsiranda nedidelių nesklandumų – dalykų, apie kuriuos nepagalvojote.
Cyc: kaip jūs žongliruojate su dizaino ir tyrimų poreikiais Jungtinėse Amerikos Valstijose, o didžiąją dalį savo gamybos atliekate Tolimuosiuose Rytuose?
JC: Manau, kad labai svarbu, kad tai, kas čia išmokta, būtų perduota mūsų Azijos partneriams. Vienas iš dalykų, dėl kurių, mano nuomone, mus išskiria, yra tai, kad esame giliai įsišakniję į gamybą. Gaminame visus aukščiausios klasės „Project One“dviračius Viskonsine ir žinome, kad gamykla yra brangi, bet jei to nepadarysime čia, prarasime tiesioginį ryšį su gaminio kūrimu. Galime sukurti gražų rėmą ir kam nors jį išsiųsti, bet neįsivaizduojame, ar tai, ką sukūrėme, galima sukurti ir ar jį galima sukurti geru, unikaliu būdu.
Cyc: kaip sudėtinis anglies pluošto pobūdis įtakoja rėmo dizainą?
JC: Yra tam tikra „juodojo aliuminio“teorija, pagal kurią dizaineriai anglies dioksidą traktuoja taip, lyg tai būtų įprastas izotropinis metalas. Taigi kai kurie dviračių projektavimui naudojami FEA [baigtinių elementų analizė] atliekami įvedant aliuminį kaip medžiagą ir projektuojant vamzdžius tik atsižvelgiant į tam tikro sienelės storio poveikį. Tai nėra tikra sudėtinė FEA. Tai puiku norint gauti priimtiną produktą, bet jei norime nustatyti važiavimo tipą, kurio siekiame viršuje, turime viską atlikti tinkamai. Mūsų dizaine galite matyti sluoksnių skaičių ir vietą, kur juos įdėjome, ir visa tai lemia mūsų analizė.
Cyc: kaip geresnės aerodinamikos tendencija paveikė jūsų požiūrį į dizainą?
JC: Aerodinamika mums tikrai sukėlė dilemą. Aero vamzdžių formoms paprastai reikia didesnio paviršiaus ploto, o kai prie bet kurios dalies pridedate daugiau paviršiaus, atsiranda daugiau svorio, tiesa? Be to, arba jis toks atšiaurus motociklininkui, nes toks aukštas, arba toks siauras, kad dviratis yra visur [dėl šoninio lenkimo]. Štai čia mūsų analizė iš tikrųjų pasireiškia. Pirmiausia analizuojame formą aerodinaminiu požiūriu, o tada, kai žinome, kad turime tam tikrą aerodinaminę formą, pradedame ją prijungti prie FEA. Jei šie du nežais kartu, turime pridėti medžiagos, kad atitiktų aerodinamiką, bet tada dviratis bus per sunkus – tai nebus priimtina. Taigi mes nuolat ieškome geriausio sprendimo.
Cyc: anglies pluošto dviračiai yra pusiau anglies pluošto ir pusiau dervos. Kuo svarbi derva?
JC: Labai. Mes daug apie tai nekalbame, bet nuolat dirbame su įvairiomis dervomis. Tai sudėtinė medžiaga – anglies pluoštas atlieka darbą, o epoksidinė derva išlaiko pluoštus savo vietoje. Taigi, jei derva neatlieka savo darbo, išlaikydama pluoštus savo vietoje, jūs nesulauksite tikro pluošto našumo. Užmezgėme tvirtesnius ryšius su [anglies pluošto gamintoju] „Hexcel“, nes ji turi platų dervų, turinčių unikalių ir ypatingų savybių, asortimentą. Problema ta, kad tai dar labiau apsunkina ir taip sudėtingą koncepciją. Aplink sklando tiek daug žargono – ar tai T700, ar T800, ar IM7, ar IM8, koks modulis, stiprumas ir pailgėjimas? Tai pakankamai painu, nepatenkant į dervas.
Cyc: Carbon kartais turi blogą reputaciją dėl riboto gyvenimo. Ar tai tiesa?
JC: Žmonės atrodo susirūpinę dėl anglies pluošto, nes tai nežinoma. Žmonės užaugo su plienu ir aliuminiu. Kiekviena medžiaga turi nuovargį. Paimkite plieninę sąvaržėlę ir sulenkite ją šimtą kartų, ji tikriausiai nutrūks. Tą patį padarykite su aliuminiu, ir jis greičiausiai sulūžs per pusę laiko, nes aliuminis nėra toks nuovargis kaip plienas. Apskritai kompozitai turi begalinį nuovargio tarnavimo laiką. Tačiau tai priklauso nuo anglies pluošto naudojimo, dervos naudojimo ir nuo to, kaip gerai jis buvo apdorotas. Kitaip tariant, ar laminate yra daug tuštumų? Nes tuštumos labai greitai užmuš kompozitą. Tai buvo įprasta prieš metus, bet ne daugiau. Čia vėlgi svarbus vaidmuo tenka visiškam medžiagų, procesų ir inžinerijos valdymui. Jei visa tai kontroliuosite, galime neabejotinai teigti, kad šiandien nusipirktu dviračiu galėsite važiuoti visą gyvenimą ir per tą gyvenimą jis nesuges.
Cyc: ar ieškote naujų ir nepaprastų medžiagų?
JC: Mes visada ieškome naujų medžiagų formų. Grafenas yra vienas iš jų, tačiau jis vis dar kuriamas. Yra nanografeno trombocitų gamintojų, todėl jau galite įsigyti, bet tai labai brangu. Mums svarbiausia yra tai, kad nesame visiškai parduoti, jei nematysime kompozito naudos. Jei galėtume sugalvoti kokį nors būdą, kaip panaudoti grafeną ar anglies pluošto nanovamzdelius, kad būtų sukurtos tokios ilgos stygos, kokios yra dabartiniam anglies pluoštui, o dieve, standumas, stiprumas ir svoris būtų neįtikėtini.
Trek.com
