Carbon HomeCarbon

Carbon als materiaal

Een carbon frame wordt opgebouwd uit laagjes koolstofvezel die door middel van een epoxyhars aan elkaar worden ‘gelijmd’. De vezelsoort, de weefrichting van de vezel, het aantal lagen vezels en de framevorm bepalen de uiteindelijke stijfheden en het gewicht.

Het carbonweefsel bestaat uit 1k/ 3k/ 12k/ of UD vezels.

De verschillen tussen 1K, 3K, 12K en UD carbonvezels:

1K is een vezel die relatief weinig in de fietsproductie wordt ingezet. Dit is de lichtste versie van alle carbonvezels. Er komt heel wat bij kijken om met deze vezel een fiets te bouwen. Een 1K frame is herkenbaar aan de hele fijne weefstructuur.

3K is de carbonvezel die het meest voor uitwendig gebruik bij fietsframes wordt ingezet. Hij is goed voor een soepel frame, dat tevens stijf en sterk is. Het is herkenbaar aan de weefselstructuur met lijnen van ongeveer 3mm breed.

12K is de grofste en meest stijve vezel. In vergelijking tot de 1k en 3k carbonvezels zorgt deze toplaag voor een zeker ‘strak’ fietsgevoel. Hij is iets zwaarder, maar tegelijkertijd ook veel goedkoper in de productie.  Je kan een 12K frame herkennen aan de ongeveer 1cm brede vezelstroken.

  1. UD. Dit staat voor Uni Directioneel carbon. UD carbon bestaat uit vezels die niet volgens een bepaald patroon geweven zijn, maar min of meer in dezelfde richting liggen. Dit is de meest voordelige carbonsoort. Een UD frame bestaat vaak uit wat meer lagen, waardoor het een fractie zwaarder is dan bovengenoemde carbonsoorten. Het is te herkennen aan een soort van gemarmerd effect.

Vaak worden meerdere weefselsoorten gecombineerd. UD carbon wordt vaak als basis gebruikt, waar vervolgens een 1K, 3K of 12K buitenlaag omheen gewikkeld wordt. De gewichtsverschillen zijn overigens erg klein. Zo is een UD frame ongeveer 100 tot 150 gram zwaarder dan een 3K frame met dezelfde vorm en bij gelijke stijfheid.

Enorm veel vormvrijheid

De framebouwer kan allerlei vormen combineren, omdat het frame laagje voor laagje in de stalen mal wordt opgebouwd. Matjes koolstofvezel worden in diverse voorgecalculeerde richtingen uitgerold en zo kan de fabrikant framevormen bouwen die in één gewenste richting een optimale sterkte hebben en in een andere richting enigszins flexibel zijn. Goede monocoque frames kennen geen piekspanningen, omdat met berekeningen volgens de eindige elementen methode alle overgangen mooi afgerond zijn en de krachten zo optimaal mogelijk in alle richtingen verdeeld worden.

Geen corrosie

Carbon kan niet corroderen. De frames worden meestal wel gespoten ter bescherming tegen chemicaliën en krassen en voor een mooi uiterlijk.

Nauwelijks gevoelig voor materiaalmoeheid

Bij normaal gebruik zal carbon niet breken als gevolg van materiaalmoeheid. Een goed doorgerekend frame kent geen overmatige interne spanningen en als er 1 vezel breekt, dan liggen er nog honderden naast die de krachten kunnen verwerken.

Gevoelig voor puntbelasting

Carbon kan heel veel krachten aan, maar als de grens bereikt wordt door een botsing of valpartij, dan zal het niet verbuigen of indeuken, maar direct breken. Wanneer het frame op een scherpe rotspunt terecht komt, kan het onherstelbaar beschadigd worden.

Beperkte toepassingsmogelijkheden

Carbon is niet goed geschikt voor trekkingfietsen die met volle bepakking door de meest onherbergzame gebieden trekken, waarbij robuustheid voorop staat en een laag gewicht minder van belang is. Het is wel perfect voor superlichte, strak sturende racepaarden voor op het asfalt of in het bos, waarvan optimale sportieve prestaties verlangd worden.

 

 

 

 

 

 

 

 

Carbon als materiaal

Een carbon frame wordt opgebouwd uit laagjes koolstofvezel die door middel van een epoxyhars aan elkaar worden ‘gelijmd’.

© Digitale Zaken 2013