Jim Colegrove a Treknél

Tartalomjegyzék:

Jim Colegrove a Treknél
Jim Colegrove a Treknél

Videó: Jim Colegrove a Treknél

Videó: Jim Colegrove a Treknél
Videó: Cowboy Fried Egg: Joe Hutchinson, Jim Colegrove 2024, Március
Anonim

A szénszál bensőséges ismeretével a Trek vezető kompozit mérnöke nagy szerepet játszott abban, hogy a kerékpárok olyanok legyenek, amilyenek ma

Kerékpáros: Hogyan kezdted el a Treket?

Jim Colegrove: 1990-ben a Trek házon belül akart kompozit alkatrészeket építeni, miután egy katasztrofális kezdettel egy külön céget használtak az 5000-es váz megépítéséhez. Ez egy darabból készült 1988-ban és 1989-ben. Szörnyű kudarc – gyakorlatilag mindegyiket visszakaptuk. A kulcsemberek rájöttek, hogy a szénszál a jövő, és engem béreltek fel, hogy segítsek bevinni a gyártást ebbe a létesítménybe. Egy kis mérnöki cégtől jöttem S alt Lake City-ben, amely repülőgép- és űrkutatási ügyfelekkel dolgozott – Boeing, Lockheed, Northrop, ilyen cégekkel. A Jackson Street volt az a hely, ahol a Trek indult, ami egy piros pajta volt Waterloo [Wisconsin] belvárosában. A Trek 1976-ban kezdte meg a keretek keményforrasztását. Jelenleg itt található a CNC-szerszám-megmunkáló létesítmény, amely az alkatrészeink gyártásához használt összes formát vágja.

Cyc: A repülőgépipar és a hadiipar sokkal jobb minőségű szenet használ, mint a kerékpároknál?

JC: A repülőgépipar és a védelmi ipar által használt anyagok szinte azonosak a szabadidős iparban használt anyagokkal. Ami általában hiányzik, az a tanúsítás és a gyártás ellenőrzése. Sok különböző szálat használunk, amelyek közül néhány megegyezik a csúcskategóriás katonai és űrkutatási célokra használtakkal. Az M60J például egy rendkívül nagy modulusú Toray szál. Amikor utoljára megnéztem, fontonként 900 dollártól északra volt [kb. 1270 font/kg]. Ezen magas és ultramagas modulusú anyagok némelyike stratégiai anyagként van besorolva, ami azt jelenti, hogy csak bizonyos NATO-országokban állnak rendelkezésre, mert fegyvereket lehet belőlük készíteni. Szinte az összes szálat használjuk, legyen az Toray, Mitsubishi, Hexcel, Cytec. Te nevezed el, mi használjuk.

Cyc: Mi a különleges abban, ahogy a Trek csinálja a dolgokat?

JC: Az egyik kulcsfontosságú dolog az, hogy hogyan tudjuk a folyamatot hibabiztosítani. Bármikor, amikor embert helyez a keverékbe, fennáll a hibák lehetősége. Az elmúlt öt-hat évben minden termékünk átesett a validációs laborunkon, amely egyfajta álgyár. Behozzuk a dokumentációs szakembereinket, akik elmondják üzemeltetőinknek, hogy mit fognak tenni. Ezeket az operátorokat bevisszük az érvényesítési laborba, és betanítjuk őket, hogy zökkenőmentesen menjünk át. Igyekszünk úgy fejleszteni a dolgokat, hogy jól átálljanak a termelésbe. Mert amikor kiveszsz dolgokat a laborkörnyezetből, és a gyártásba kezdesz, mindig vannak apró hibák – olyan dolgok, amelyekre nem is gondoltál.

Cyc: Hogyan zsonglőrködik a tervezés és a kutatás igényeivel az Egyesült Államokban, miközben a távol-keleti produkciója nagy részét végzi?

JC: Szerintem az igazán kulcsfontosságú, hogy az itt tanultakat továbbadjuk ázsiai partnereinknek. Az egyik dolog, amitől úgy érzem, megkülönböztet bennünket, hogy mélyen beágyazódott a gyártásba. Az összes csúcskategóriás Project One kerékpárt Wisconsinban készítjük, és tudjuk, hogy a gyár drága, de ha nem tesszük meg itt, elveszítjük a közvetlen kapcsolatot a termék gyártásával. Megtervezhetünk egy gyönyörű keretet és elküldhetjük valakinek, de fogalmunk sincs, hogy amit terveztünk, az megépíthető-e, és hogy megépíthető-e jó, egyedi módon.

Jim Colegrove interjú
Jim Colegrove interjú

Cyc: Hogyan befolyásolja a szénszál összetett jellege a keret kialakítását?

JC: Létezik egyfajta „fekete alumínium” elmélet, amelyben a tervezők úgy kezelik a szenet, mintha az egy szokásos izotróp fém lenne. Tehát a kerékpártervezésben használt FEA [Végeselem-elemzés] egy része úgy történik, hogy anyagként alumíniumot adnak meg, és a csöveket pusztán bizonyos falvastagság hatására tervezik. Ez nem igazi összetett FEA. Ez rendben van, ha elfogadható terméket kapunk, de ha azt a teljesítményt szeretnénk elérni, amelyet a csúcson üldözünk, akkor megfelelően kell tennünk a dolgokat. Tervezésünkben láthatja a rétegek számát és azt, hogy hol helyeztük el őket, és mindezt az elemzésünk vezérli.

Cyc: Hogyan befolyásolta a javuló aerodinamika tendenciája a design megközelítését?

JC: Az aerodinamika valóban dilemmát okozott nekünk. Az aerocsövek formái általában nagyobb felületet igényelnek, és ha nagyobb felületet adunk valamelyik alkatrészhez, akkor nagyobb a súly, igaz? Ezenkívül vagy olyan durva a motoros számára, mert olyan magas a szakasz, vagy olyan keskeny, hogy a kerékpár mindenhol ott van [az oldalsó hajlítás miatt]. Itt jön igazán képbe az elemzésünk. Először is elemezzük az alakot aerodinamikai szempontból, majd miután tudjuk, hogy van egy bizonyos aerodinamikai alakunk, akkor elkezdjük bedugni azt a FEA-ba. Ha ez a kettő nem játszik együtt, akkor hozzá kell adnunk anyagot, hogy megfeleljen az aerodinamikának, de akkor a motor túl nehéz lesz – ez nem lesz elfogadható. Így folyamatosan a legjobb megoldást keressük.

Cyc: A szénszálas kerékpárok félig szénszálak, félig gyanta. Mennyire fontos a gyanta?

JC: Nagyon. Nem sokat beszélünk róla, de folyamatosan dolgozunk különböző gyantákkal. Ez egy kompozit anyag – a szénszál elvégzi a munkát, az epoxigyanta pedig a helyén tartja a szálakat. Tehát ha a gyanta nem végzi el a feladatát a szálak helyén tartásában, akkor nem fog valódi teljesítményt elérni a szálakból. Erősebb kapcsolatot alakítottunk ki a [szénszál-gyártó] Hexcellel, mivel a gyanták széles választékával rendelkezik, amelyek egyedi és különleges tulajdonságokkal rendelkeznek. A probléma az, hogy tovább bonyolítja az amúgy is bonyolult koncepciót. Olyan sok szakzsargon lebeg – T700 vagy T800, IM7 vagy IM8, mi a modulus, az erő és a nyúlás? Elég zavaró anélkül, hogy gyantákba kerülne.

Cyc: A Carbonnak néha rossz a híre korlátozott élettartama miatt. Igaz ez?

JC: Úgy tűnik, az emberek aggódnak a szénszál miatt, mert az ismeretlen. Az emberek az acélhoz és az alumíniumhoz nőttek fel. Minden anyagnak kifáradási élettartama van. Vegyünk egy acél gémkapcsot, és hajlítsuk meg százszor, valószínűleg eltörik. Tegye ugyanezt az alumíniummal, és valószínűleg feleannyi idő alatt fog eltörni, mert az alumínium nem olyan jó a fáradásban, mint az acél. A kompozitok általában végtelen kifáradási élettartammal rendelkeznek. De ez a szénszál használatától, a gyantahasználattól és a feldolgozástól függ. Más szóval, sok üreg van a laminátumban? Mert az üregek nagyon gyorsan elpusztítják a kompozitot. Évekkel ezelőtt ez általános volt, de már nem. Itt is fontos szerepet játszik az anyagok, a folyamatok és a tervezés teljes ellenőrzése. Ha mindezt átveszi az irányítást, határozottan kijelenthetjük, hogy egy biciklivel, amelyet ma vásárol, egy életen át motorozhat, és ez alatt az élettartam alatt nem fog leromlani.

Cyc: Új és rendkívüli anyagokat keresel?

JC: Mindig új anyagi formákat keresünk. A grafén ezek közé tartozik, de még mindig fejlesztés alatt áll. Vannak nano-grafén lemezkéket gyártók, szóval már lehet kapni, de nagyon drága. A legnagyobb dolog számunkra az, hogy hacsak nem látunk előnyt az összetettben, nem vagyunk teljesen eladva. Ha kitalálunk valami módot arra, hogy grafénből vagy szénszálas nanocsövekből olyan hosszú szálakat hozzunk létre, mint amilyenek a jelenlegi szénszálakhoz, istenem, hihetetlen lenne a merevség, az erő és a súly.

Trek.com

Ajánlott: