Výroba rámu kola z uhlíkových vláken 21.08.2007
Od mládí rád sportuji-fotbal, tenis, basketbal, ale zejména rád jezdím na kole. Této záliby jsem si začal považovat tím více, čím mi v souvislosti s jistým věkem a sportovními úrazy začaly zdravotní problémy s kolenními klouby. Měl jsem touhu si pořídit dobré kolo na co největší technické úrovni. Jako dlouholetý konstruktér vedoucí vývojového oddělení významného exportního podniku jsem vyhodnocoval technické parametry různých materiálů, které se použivají pro výrobu rámů kol. Po zralých úvahách jsem se rozhodl, že nejlepší materiál je zcela jednoznačně uhlíkový laminát.Je zdaleka nejlehčí,nejpevnější a nejtužší. Od tohoto názoru mě neodradily ani mnohé úvahy různých odborných cyklistických časopisů, které všelijak kriticky hodnotily rámy z uhlíkového materiály. Byly tam mnohdy takové evidentní nesmysly, že jsem usoudil, že se jedná o názory těch výrobců rámů kol , kteří je vyrábí z tradičních materiálů a nejsou schopni rámy z uhlíku vyrábět.
Při opatřování uhlíkového rámu však nastaly velmi vážné problémy – cena takovéhoto rámu byla nad mé možnosti.
Rozhodl jsem se tedy velmi odvážně, že si takovýto rám zkonstruuji a vyrobím sám.Jisté předpoklady jsem k tomu měl. Jako dlouholetý konstruktér jsem měl jistou praxi v navrhování konstrukcí pomocí počítačové grafiky. Dobrý kamarád spolukonstruktér mi z BRD zaslal potřebný materiál.
Náhodou jsem se seznámil s panem Havlem, který mi velmi ochotně poskytl technologické informace o zpracovávání uhlíkových laminátů včetně praktické ukázky v jeho firmě v Olomouci.
Rám jsem nejdříve navrhl v počítačové formě. Protože jsem musel využívat jen mých omezených možností v mé dílně ve sklepě, volil jsem poněkud netradiční způsob výroby navíjení uhlíkové pásky nasycené pryskyřicí na jádro z polystyrenu hotovil jsem takto jeden rám a kupodivu byl dobrý a mých sto kg uvezl i v terénu bez nejmenších problémů. První vyzkoušení takovéhoto super prototypu je naprosto adrenalinový zážitek: sednete na kolo, na kterém nikdo nikdy nejel a sledujete nejdřív, zda vás uveze na rovině pomalu, potom rychle a stále sledujete, zda někde něco nepraská. Později jsem kolo vyzkoušel bez problémů i v terénu. Jezdil jsem na něm několik let.Kolo bylo lehké a mimořádně tuhé, to znamená, že v terénu a v zatáčkách se nevlnilo a pevně sledovalo stopu.
Vzhledem k tomu, že mi zbyl ještě uhlíkový materiál, rozhodl jsem se asi po dvou letech, že se pokusím udělat nový rám s naprosto netradičním uspořádáním, které ovšem vycházelo z mých předchozích zkušeností a zjišťováním, které části rámu na kole jsou namáhány nejvíce. Kupodivu jsem zjistil, že mnohé konstrukční prvky současných rámů na kolo, jsou poplatny původní konstrukci rámů z ocelových trubek a že z hlediska konstrukce rámu s ohledem na skutečné namáhání jednotlivých částí rámu nejsou optimální.
Znovu jsem tedy usedl k počítači a navrhl rám, který je dosti odlišný od běžné konstrukce. Po dlouhých přípravách technologie laminování jsem vyrobil nový rám. Při jeho testování jsem zažil obdobné neopakovatelné adrenalinové pocity strachu, že rám praskne, že nebude dobře jezdit, a dobré pocity, když se tak nestalo. Po několikaletém ježdění i v terénu bez nejmenších problémů mohu odpovědně říci, že se na něm jezdí velmi dobře. Já sám nemohu porovnat jízdu na speciálních závodních rámech, ale někteří moji kamarádi a známí závodníci se po jízdě shodli, že snese srovnání i s velmi dobrými značkami.
Průběhem seznamování s technologickými a konstrukčními vlastnostmi uhlíkového laminátu jsem zcela jednoznačně zjistil, že jeho mechanické vlastnosti jsou naprosto unikátní a nelze je srovnat z žádnými konvenčními materiály jak co do poměru váhy a pevnosti, tak co do tuhosti. Kupodivu jsem byl překvapen jednoduchou technologií zpracování, která samozřejmě má svá specifika, ale není nijak zvlášť komplikovaný.Překvapuje mě, že firmy, které vyrábí různé součásti z běžných kovových materiálů málo využívají laminátu, ať již skelného či uhlíkového. Je to zřejmě dáno jistým konservatismem konstruktérů zvyklých na běžnou technologii zpracování kovových materiálů. Je to ovšem k jejich škodě, protože mnohé kovové výrobky by se daly nahradit velmi dobře výrobky z laminátů.
Já sám jsem využil uhlíkového laminátu k různým účelům včetně opravy zařízení domácnosti.
Ing. Jaroslav Balcárek
ohkkrnov@a-contact.cz, mobil 724613904
Autor byl dlouholetým vedoucím vývojového oddělení firmy, která vyráběla koželužské stroje exportované do celého světa. Je autorem nebo spoluautorem cca 25 patentů či autorských osvědčení.
