Met 'n intieme kennis van koolstofvesel, het Trek se senior saamgestelde ingenieur 'n groot rol gespeel om fietse te maak wat hulle vandag is
Fietsryer: Hoe het jy by Trek begin?
Jim Colegrove: In 1990 wou Trek saamgestelde dele in die huis bou na 'n rampspoedige begin om 'n aparte maatskappy te gebruik om die 5000-raam te bou. Dit was 'n in-een-stuk in 1988 en 1989. Verskriklike mislukking - ons het feitlik elkeen teruggekry. Sleutelmense het besef dat koolstofvesel die toekoms is, en ek is aangestel om te help om die vervaardiging na hierdie fasiliteit te bring. Ek kom van 'n klein ingenieursfirma in S alt Lake City wat met lugvaartkliënte gewerk het - Boeing, Lockheed, Northrop, daardie soort maatskappye. Jacksonstraat was waar Trek begin het, wat 'n rooi skuur in die middestad van Waterloo [Wisconsin] was. Trek het in 1976 rame daar begin soldeer. Nou huisves dit die CNC-werktuigbewerkingsfasiliteit om al die vorms te sny wat ons gebruik om ons onderdele te maak.
Cyc: Gebruik die lugvaart- en militêre nywerhede baie hoër kwaliteit koolstof as wat in fietse gebruik word?
JC: Die materiaal wat die lugvaart- en verdedigingsnywerhede gebruik, is byna identies aan die materiaal wat die ontspanningsbedrywe gebruik. Wat oor die algemeen ontbreek, is sertifisering en ook verifikasie van vervaardiging. Ons gebruik baie verskillende vesels, waarvan sommige dieselfde is as dié wat vir top-end militêre en lugvaartdoeleindes gebruik word. M60J, byvoorbeeld, is 'n ultrahoëmodulus Toray-vesel. Die laaste keer wat ek gekyk het, was dit iets noord van $900 per pond [ongeveer £1 270 per kilo]. Sommige van hierdie hoë- en ultrahoë modulusmateriale word as strategiese materiale geklassifiseer, en dit beteken dat hulle net in sekere NAVO-lande beskikbaar is omdat jy wapens daarvan kan maak. Ons gebruik byna al die vesels daar buite, of dit nou Toray, Mitsubishi, Hexcel, Cytec is. Noem dit, ons gebruik dit.
Cyc: Wat is spesiaal aan die manier waarop Trek dinge doen?
JC: Een van die belangrikste dinge is hoe ons die proses foutbewys. Elke keer as jy 'n mens in die mengsel sit, is daar die moontlikheid vir foute. Al ons produkte oor die afgelope vyf of ses jaar het deur ons valideringslaboratorium gegaan, wat 'n soort skynfabriek is. Ons bring ons dokumentasiespesialiste in wat ons operateurs vertel wat hulle gaan doen. Ons bring daardie operateurs na die valideringslaboratorium en lei hulle op sodat ons 'n naatlose oorgang het. Ons probeer dinge ontwikkel op 'n manier wat goed na produksie sal oorgaan. Want wanneer jy dinge uit 'n laboratoriumomgewing en in produksie neem, is daar altyd klein foutjies – dinge waaraan jy nie gedink het nie.
Cyc: Hoe jonglereer jy die eise van ontwerp en navorsing in die Verenigde State terwyl jy 'n groot deel van jou produksie in die Verre Ooste doen?
JC: Wat ek dink regtig die sleutel is, is dat wat hier geleer word, aan ons Asiatiese vennote gepropageer word. Een van die dinge wat ek voel ons onderskei, is die feit dat ons diep ingebed is in vervaardiging. Ons bou alle top-end Project One-fietse in Wisconsin, en ons weet dat die fabriek duur is, maar as ons dit nie hier doen nie, verloor ons daardie direkte verband met die bou van die produk. Ons kan 'n pragtige raam ontwerp en dit aan iemand stuur, maar ons het geen idee of dit wat ons ontwerp het boubaar is en of dit op 'n goeie, unieke manier boubaar is nie.
Cyc: Hoe beïnvloed die saamgestelde aard van koolstofvesel raamontwerp?
JC: Daar is soort van 'n 'swart aluminium'-teorie waar ontwerpers koolstof behandel asof dit 'n gewone isotropiese metaal is. So, sommige van die FEA [Eindige Element-analise] wat in fietsontwerp gebruik word, word gedoen deur aluminium as die materiaal in te voer en die buise suiwer op die effek van sekere wanddikte te ontwerp. Dit is nie ware saamgestelde FEA nie. Dit is goed om 'n aanvaarbare produk te kry, maar as ons die tipe ritprestasie wat ons aan die bokant jaag, wil inskakel, moet ons dinge behoorlik doen. In ons ontwerp kan jy die aantal lae sien en waar ons dit geplaas het, en dit alles word deur ons ontleding gedryf.
Cyc: Hoe het die neiging vir verbeterde aerodinamika die manier waarop jy ontwerp benader, beïnvloed?
JC: Aerodinamika het regtig 'n dilemma vir ons veroorsaak. Aero-buisvorms is geneig om groter oppervlaktes te benodig, en wanneer jy meer oppervlakte by enige deel voeg, is daar meer gewig, nie waar nie? Ook, of dit is so hard op die ruiter omdat dit so 'n lang gedeelte is, of dit is so smal dat die fiets oral is [as gevolg van laterale buiging]. Dit is waar ons ontleding werklik ter sprake kom. Eerstens ontleed ons die vorm vanuit 'n aërodinamiese oogpunt, en sodra ons weet dat ons 'n sekere aërodinamiese vorm het, dan begin ons dit by FEA inprop. As daardie twee nie saam gaan speel nie, moet ons materiaal byvoeg om aan die aerodinamika te voldoen, maar dan gaan die fiets te swaar wees - dit gaan nie aanvaarbaar wees nie. Ons konvergeer dus voortdurend op die beste oplossing.
Cyc: Koolstofveselfietse is half koolstofvesels en half hars. Hoe belangrik is die hars?
JC: Baie. Ons praat nie baie daaroor nie, maar ons werk voortdurend met verskillende harse. Dit is 'n saamgestelde materiaal - koolstofvesel doen die werk en die epoksiehars hou die vesels in posisie. As die hars dus nie sy werk doen om die vesels in posisie te hou nie, gaan jy geen werklike prestasie uit die vesels kry nie. Ons het 'n sterker verhouding met [koolstofveselprodusent] Hexcel gevorm omdat dit 'n wye reeks harse het wat unieke en spesiale eienskappe het. Die probleem is dat dit 'n reeds ingewikkelde konsep verder bemoeilik. Daar is soveel jargon wat ronddryf - is dit 'n T700 of 'n T800 of 'n IM7 of 'n IM8, wat is die moduli, sterkte en verlenging? Dit is verwarrend genoeg sonder om in harse te kom.
Cyc: Koolstof het soms 'n slegte reputasie dat hy 'n beperkte lewe het. Is dit waar?
JC: Mense lyk bekommerd oor koolstofvesel, want dit is 'n onbekende. Mense het met staal en aluminium grootgeword. Elke materiaal het 'n moegheidslewe. Neem 'n staal skuifspeld en buig dit honderd keer dit sal waarskynlik breek. Doen dieselfde met aluminium, en dit sal waarskynlik in die helfte van die tyd breek, want aluminium is nie so goed in moegheid soos staal nie. Komposiete het oor die algemeen 'n oneindige moegheidslewe. Maar dit hang af van die koolstofveselgebruik, die harsgebruik en hoe goed dit verwerk is. Met ander woorde, is daar baie leemtes in die laminaat? Omdat leemtes 'n samestelling baie vinnig sal doodmaak. Dit was jare gelede algemeen, maar nie meer nie. Dit is weereens waar volledige beheer van materiale, proses en ingenieurswese 'n belangrike rol speel. As jy beheer oor dit alles neem, kan ons definitief sê dat 'n fiets wat jy vandag koop, jy vir jou leeftyd kan ry, en dit sal nie oor daardie leeftyd afbreek nie.
Cyc: Is jy op soek na nuwe en buitengewone materiaal?
JC: Ons is altyd op soek na nuwe materiële vorms. Grafeen is een daarvan, maar dit word nog ontwikkel. Daar is vervaardigers van nano-grafeen plaatjies, so jy kan dit reeds kry, maar dit is baie duur. Die grootste ding vir ons is dat tensy ons voordeel in die saamgestelde kan sien, ons nie heeltemal verkoop is nie. As ons een of ander manier kan uitvind om grafeen of koolstofvesel nanobuise te kry om die lang stringe te skep soos ons vir huidige koolstofvesel het, o wee, die styfheid, die sterkte, die gewig sal ongelooflik wees.
Trek.com
