Íþróttabúnaður

1. Notkun samsettra efna úr koltrefjum á sviði íþrótta og tómstunda og helstu framleiðsluferla

Notkun koltrefja í íþróttavörum var upprunninn á áttunda áratugnum. Á þeim tíma einbeittu allir sér að flug- og hernaðariðnaði. Þegar öllu er á botninn hvolft vöktu svo háþróaður völlur, sérstaklega geimkapphlaup Bandaríkjanna og Sovétríkjanna, gervitungl, geimför og tungllendingaráætlanir á því tímabili, athygli heimsins.

Í langan tíma hafa samsett efni úr koltrefjum náð árangri á ýmsum sviðum íþróttavöru og íþróttavörur eru einnig iðnaðargeirinn fyrir notkun og þróun koltrefja eftir geimferð.

Samsett efni úr koltrefjum hafa orðið valið efni í íþróttavöruiðnaðinum vegna léttrar þyngdar, mikils styrks og framúrskarandi þreytuþols. Innblásturinn fyrir íþróttavörumarkaðinn fyrir koltrefja kemur frá Jim Flood í Bandaríkjunum, sem er þekktur sem Edison golfsins. Árið 1972 uppgötvaði Jim Flood að með því að nota koltrefjakylfur geta þeir slegið golfkúlur 30 metrum lengra en járn. Í kjölfarið voru koltrefjar kynntar í öðrum íþróttum sem staðgengill fyrir málmefni, svo sem badminton, tennis, hafnabolta, hjólabretti, skíði, hjólreiðar, róður, bogfimi og aðrar íþróttir, auk tómstundaíþrótta eins og veiði.

 

2. Kostir koltrefja samsettra efna í íþróttabúnaði

Með framförum samfélagsins batnar lífsstílsástundun fólks stöðugt. Íþróttir hafa slegið í gegn í lífi hvers og eins. Heilbrigðar og vísindalegar þjálfunaraðferðir eru einnig í brennidepli fólks. Kröfur til íþróttabúnaðar verða sífellt hærri. Markaðurinn fyrir ný íþróttatæki er einnig að stækka og kröfurnar um efni íþróttabúnaðarins verða líka sífellt meiri. Kostir koltrefja í þyngd og styrkleika gera það að ákjósanlegu efni fyrir nýjan íþróttabúnað. Þess vegna eru koltrefjar í auknum mæli notaðar á sviði íþróttabúnaðar. Hverjir eru kostir koltrefja í íþróttabúnaði:

(1) Létt þyngd

Fyrir utan sérstakar íþróttir sem krefjast þyngdar, þegar fólk notar íþróttatæki til æfinga, því léttari sem íþróttabúnaðurinn er, því betra. Létt þyngd getur gert iðkendum kleift að standa sig betur, eins og tennisspaðar, kylfur, reiðhjól, skíði o.s.frv. Jafnvel sum búnaður sem treystir á annan kraft en mannlegan kraft til að koma þeim á hreyfingu, eins og kappakstursbílar og seglbátar, krefst einnig léttra þyngdar, sem getur dregið úr orkuþörf og sparað eldsneyti. Koltrefjar hafa óbætanlega kosti í þessu sambandi.

(2) Góðir vélrænir eiginleikar

Sérstakur styrkur og sérstakur stuðull koltrefjaefna er ekki hægt að fara fram úr öðrum efnum. Einstakir vélrænir eiginleikar þess mæta bara þörfum íþróttabúnaðar og eru frábær kostur fyrir íþróttabúnað. Samsett efni úr koltrefjum eru aðallega plastefni hert og mótuð, sem getur gegnt stærra hlutverki í vinnsluhönnun.

(3) Öryggi, hreinlæti og umhverfisvernd

Samsett efni úr koltrefjum hefur ekki aðeins marga kosti, heldur er það umhverfisvænt efni með tryggt hreinlæti og öryggi. Þetta eru ný efni með sérstaka eiginleika. Auk góðra vélrænna eiginleika, sterkrar mýktar og mikils öryggis eru þau einnig endurvinnanleg auðlind. Þau eru mjög umhverfisvæn og auðvelt að endurvinna þau á sama tíma og þau draga úr kostnaði og spara auðlindir. Þessir eiginleikar verða kostir koltrefja samsettra efna í víðtækri notkun íþróttabúnaðar.

(4) Mikil mýkt

Plastleiki er eitt af grunnskilyrðum fyrir framleiðslu á íþróttabúnaði. Plast og samsett efni úr koltrefjum hafa öll ákveðna mýkt. Plast og málmblöndur þess er hægt að vinna og mynda á margan hátt (blástursmótun, sprautumótun, útpressun, hitamótun o.s.frv.) og síðan sett á íþróttabúnað. Í samanburði við önnur algeng efni hafa þau betri mýkt. Með þróun íþróttaiðnaðar landsins míns er hægt að vinna efni sem notað er á sviði íþróttabúnaðar á fleiri vegu til að bæta árangur íþróttabúnaðar.

(5) Góð öldrunarþol

Í raunverulegri notkun er íþróttabúnaður að mestu utandyra og verður auðveldlega fyrir áhrifum af náttúrulegu umhverfi eins og sólarljósi og þrumuveðri. Á sama tíma geta efni eins og súrefni, óson og súr lofttegundir í andrúmsloftinu einnig skemmt það. Að auki munu breytingar á hitastigi valda öldrun, sprungum, litabreytingum o.fl. á íþróttabúnaði. Þess vegna þarf íþróttabúnaður að hafa góða tæringarþol og öldrunarþol þegar hann er tekinn í notkun, sérstaklega í opnu umhverfi. Kröfurnar í þessu sambandi eru strangari. Ef öldrunarþolið er lélegt mun það hafa alvarleg áhrif á endingartíma búnaðarins.

3. Notkun koltrefja samsettra efna í íþrótta- og tómstundavörur

Notkun koltrefja íþróttavara má skipta í tvær meginstefnur. Ein eru keppnisíþróttir sem leggja aðallega áherslu á mikla nákvæmni, meiri og hraðari. Hin er dagleg líkamsrækt og tómstundir, sem krefst hæfilegs kostnaðarhlutfalls. Sem stendur eru vörurnar með mesta neyslu koltrefja á sviði íþróttavara:

(1) Reiðhjól

Stál er langlífasta efnið í reiðhjól. Það hefur góða mýkt og lítinn kostnað, en vegna mikils þéttleika er það auðvelt að ryðga og þreyta. Ál er algengt efni á markaðnum. Það er létt og ryðgar ekki, en mýkt hans er of lélegt, það er auðvelt að þreytast og akstursþægindin eru ekki góð. Þéttleiki magnesíumblendisins er minni en álblöndunnar og grunnframmistaða þess er svipuð og álblöndunnar. Þreytuþol títan álfelgur er betra en annarra málmefna, en verðið er hátt og eðlisþyngdin er ekki hagstæð. Samsett efni úr koltrefjum hafa mikinn styrk, góða mýkt, ljósþéttleika og tæringarþol. Reiðhjól framleidd úr samsettum koltrefjaefnum hafa eftirfarandi eiginleika:

a. Draga úr heildarþyngd hjólsins á áhrifaríkan hátt

Þéttleiki samsettra efna sem byggir á koltrefjum plastefni er yfirleitt aðeins 1,6. Það er aðeins fimmtungur af stáli og getur dregið úr þyngd um 40% miðað við ál. Það er orðatiltæki í reiðhjólaiðnaðinum að ef þyngdin er lækkuð um 1g þá megi hækka verðið um 1 dollar. Samsett reiðhjólagrind úr koltrefjum er fjórðungi léttari en álgrind. Létt þyngd getur dregið úr líkamlegu orkutapi og þannig aukið reiðhraða.

b. Mikil heildarstífni líkamans

Grind með góðri stífni stuðlar að umbreytingu drifkrafts og bætir meðhöndlun hjólsins. Uppbygging koltrefja samsetts reiðhjóls er sterk og ekki auðvelt að afmynda það. Æfingin hefur sannað að stífni rammans er ekki minni en mólýbden stálgrind.

c. Góð höggþol

Náttúruleg tíðni uppbyggingarinnar er ekki aðeins tengd burðarlaginu heldur einnig í réttu hlutfalli við veldi sérstaks stuðuls efnisins. Há náttúrutíðni getur komið í veg fyrir snemma skemmdir af völdum ómun við vinnuaðstæður. Það er greint frá því að prófanir á römmum af sömu lögun og stærð sýna að titringur úr álgrind tekur 9 sekúndur að stöðva, en koltrefjasamsett efni með mjög hári náttúrutíðni tekur aðeins 2,5 sekúndur að stoppa. Góð dempun samsetta efnisins dregur úr höggum hjólsins og bætir akstursþægindin.
d. Gott öryggi

Fylkið í samsettum koltrefjaefnum er samfelldur fasi sem umlykur sjálfstæðar koltrefjar og myndar kraftmikið óvissukerfi. Þegar efnið verður fyrir áhrifum, þegar lítill fjöldi trefja brotnar, verður álagið fljótt dreift á óslitið trefjar, þannig að uppbyggingin geti haldið áfram að bera álagið, sem bætir öryggi reiðmennsku til muna. Erfitt er að sjá augljós merki um þreytubilun almennra málmefna og bilun þeirra er oft skyndileg, en koltrefjasamsettar rammar hafa mjög góða þreytuþol og augljós merki geta komið fram fyrir bilun. Rannsóknir hafa sýnt að samsettar rammar úr koltrefjum þola meira en eina milljón árekstraprófa.

e. Aukið frelsi til hönnunar byggingar

Samsett efni úr koltrefjum hafa einkenni anisotropy. Þessi eiginleiki samsettra efna er hægt að nota til að raða og leggja trefjar í samræmi við stefnu og stærð álagsins á hjólinu við akstur. Sveigjanleiki samsettra efnaframleiðslu stuðlar að hönnun mannvirkja af ýmsum stærðum. Til dæmis er hægt að hanna straumlínulagað reiðhjól í samræmi við loftaflfræðilegar meginreglur, sem eru fallegar og hagnýtar og auðvelt að ná sem bestum kostnaði. f. Góð tæringarþol

Fjölliðaefni hafa góða viðnám gegn sýru, basa og iðnaðar andrúmslofti, þannig að reiðhjólagrind úr samsettum koltrefjaefnum hafa framúrskarandi viðnám gegn sýru og basa tæringu.

 

 

Franski sportbílaframleiðandinn Bugatti og hollenski reiðhjólaframleiðandinn PG hafa í sameiningu gefið út léttasta reiðhjól heims. Hönnun hjólsins er innblásin af Chiron sportkappakstursbíl Bugatti. Hann er gerður úr samsettum koltrefjaefnum og vegur aðeins 11 pund (um 4,99 kg). Samkvæmt American Architectural Digest eru 95% hjólsins úr samsettum koltrefjaefnum.

Tékkneski tækniháskólinn í Prag notar sjálfvirkt trefjavindaferli, ásamt samþættri lykkjutækni (ILT) sem þróað er með samfelldri trefjarörtengingu til að framleiða reiðhjólagrind og tengda íhluti. ILT er ferli sem sameinar samsetta byggingarhluta (svo sem rör og tengihluti). Allir hlutar eru myndaðir í einu stykki og síðan settir saman.

 

 

Kostir koltrefja samsettra veiðistanga

Vegna léttra og mikillar stífleikaeiginleika er það mikið lofað. Í veiðiferlinu endurspeglast kostir koltrefjaveiðistanga í eftirfarandi þáttum:
·Þar sem veiðistangir úr koltrefjum eru léttari og þynnri er auðvelt að vinna með þær með annarri hendi;
·Vegna þess að það er létt, getur það komið í veg fyrir að notendur finni fyrir þreytu;
·Kolefnistrefjar geta gert veiðistangir lengri og lengri veiðistangir gera það að verkum að hægt er að ná yfir breiðari veiðisvæði;
·Koltrefjaveiðistangir eru næmari fyrir fiski;

Veiðistangir úr koltrefjum hafa gert veiðimenn æ áhugasamari ár frá ári og þessar koltrefjaveiðistangir hafa einnig gert veiðina að vinsælli afþreyingu frekar en grunníþrótt, sem án efa skapaði nýjan markað fyrir sviði koltrefja.