カーボンフレームってどういうフレーム?

  • 2019.10.12 Saturday
  • 17:54

カーボンフレームって?


現在、ロードバイクフレーム素材の主流となっている素材の一つが炭素繊維強化プラスチックです。炭素繊維強化プラスチックというとなんだか名前が長いし、イメージが伝わりにくいので一般的にはカーボン素材などと言われています。この炭素強化プラスチックを使ったカーボンフレームは軽く振動吸収性に優れている、形状に自由度があるため性能の特徴付けが行いやすい、自由な意匠性などの特徴があります。一時は非常に高額であったため、一部の高級フレームにしか採用されていませんでしたが、近年は入門モデルから競技用モデルまでバリエーション豊かな商品展開が、多くのメーカーで行われています。ロードバイクでは、車体の軽さが重要視されることが多いので、カーボンはロードバイクフレームに最適な素材といえます。皆さんのなかにもカーボンフレームを所有している人は多いのではないでしょうか。

 

 

 

カーボンはどんな種類があるの?


このカーボンフレームに使われる素材を詳しく見ていきましょう。
ロードバイクで使われているカーボン素材は正式名称で炭素繊維強化プラスチックと言います。これは、炭素繊維であるカーボンファイバーで作られたカーボンシートと熱を加えると固くなるプラスチックでできています。カーボンシートとは、カーボンファイバーを布のように織って作ったシート状のものです。布が糸と織り方でいろいろな種類があるように、カーボンシートもファイバーと織り方の種類で特性が変わってきます。ます糸に当たるファイバーですが、30t、46t、60tなどの表記で強さが違うものが数種類あります。○○tの数字が大きい方が硬いファイバーとなります。そしてこのファイバーをまとめることで繊維の束を作ります。1K、3K、12Kなどと表記されているのがこの繊維の束のことです。1K は1,000本の束、12Kは12,000本の束でできた繊維となり、一般に少ない束で密に編んだシートの方が剛性が強く、軽く高価になり、1K>12Kとなります。ちょっとややこしくなってきたのでざっくりまとめると、tは数字が大きい方が強い、Kは数字が小さい方が硬くて高価っていう感じです。実際には、糸と織りの組み合わせでいろいろな種類のカーボンシートができ、どのようなカーボンシートを使うかが各メーカーのノウハウとなります。そのため、どのようなカーボンを使っているか公開していないメーカーの多くあります。
CIOCCではSPUREMOに1Kカーボンシート、DEVILRYに3Kカーボンシートを使用しています。

 

   

 

カーボンフレームはどうやって作っているの?


カーボンシートを熱で硬くなるプラスチックで浸して金型に入れ加熱して固めて作ります。イメージとしては、風船に熱硬化性プラスチックに浸したカーボンシートを何枚も貼り付けていきます。最後に風船の形で凹んでいる金型に挟み焼く感じです。焼きあがると熱で風船は溶け、中が空洞のカーボン風船ができますね。イメージとしてはそんな感じです。ここで貼り付けるカーボンシートの種類や形、貼り付けるときの繊維の方向などでフレームの性能が決まってきます。沢山のカーボンシートをペタペタと貼って作っていくので、非常に難易度が高いフレーム設計が必要になります。焼きあがったフレームを型から取り外した後は、余分な部分を削り取り、全体にヤスリをかけて表面を磨いて完成です。完成したフレームは1本1本検査項目に基づいて検査され、塗装の工程に進められます。
工程を理解していただくとわかるのですが、カーボンフレームはその製造に型が必要となりますので、どうしても一点もののサイズオーダーを作るのが難しくなってしまいます。
CIOCCのカーボンフレームモデルでは、SPUREMODEVILRYの2モデルは完全イタリア国内製造モデルです。

 

いかがでしたか?

カーボンフレームのことをざっくりと書いてみました。

JUGEMテーマ:ロードバイク総合

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