Κρατούν μαζί οστά, μέρη αεροπλάνων και αυτοκίνητα F1, οπότε γιατί όχι και ποδήλατα;
Μια αριστοτεχνική κατανόηση των δυνατοτήτων των ανθρακονημάτων ώθησε τον Stefan Schmolke να ονειρευτεί αυτά τα μπουλόνια πριν από μόλις τρία χρόνια.
«Οι ίνες άνθρακα έχουν εξαιρετικά ευέλικτες δυνατότητες πέρα από αυτές που αξιοποιούνται αυτήν τη στιγμή, πιστεύω», λέει ο Schmolke, ιδρυτής της ομώνυμης μάρκας ανθρακονημάτων.
«Έτσι ήθελα να δω πόσο μακριά μπορούμε να ωθήσουμε τα πράγματα. Τα πρώτα πρωτότυπα δοκίμασα στο προσωπικό μου ποδήλατο, αλλά αφού καταφέραμε να καταγράψουμε τη σταθερή κατασκευή των μπουλονιών, είδαμε ότι είχαν υποσχεθεί πολύ πέρα από την ποδηλατική βιομηχανία.»
Η εφαρμογή τους επεκτείνεται τώρα σε έργα αεροδιαστημικής και αυτοκινητοβιομηχανίας, όπου η εξοικονόμηση βάρους κατά 40% έναντι των μπουλονιών αλουμινίου προσφέρει ένα σημαντικό πλεονέκτημα.
Λόγω της σύνθεσής τους, τα μπουλόνια διαστέλλονται ελαφρώς όταν σφίγγονται, ώστε να επιτυγχάνουν την ίδια εσωτερική τάση σύσφιξης με λιγότερη ροπή και είναι λιγότερο πιθανό να χαλαρώσουν.
Αυτό έχει αποδειχθεί ιδιαίτερα ωφέλιμο σε ιατρικές εφαρμογές, όπου οι μεταλλικές πλάκες μπορούν να καρφιτσωθούν στα τραυματισμένα οστά με μεγαλύτερη ασφάλεια και για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Όπως λέει ο Schmolke, «Η λιγότερη χειρουργική επέμβαση είναι πάντα καλό».
Τα μπουλόνια είναι κατασκευασμένα από ανθρακόνημα EM7 ενδιάμεσου συντελεστή Hexcel, το οποίο είναι περίπου συγκρίσιμο με το Toray T700, καθώς οι ίνες υψηλότερου συντελεστή δεν είναι αρκετά εύκαμπτες για τον τρόπο κατασκευής των μπουλονιών.
«Ο τρόπος που φτιάχνονται είναι πραγματικά πολύ έξυπνος», λέει ο Schmolke. «Οι ίνες είναι προσανατολισμένες σε 0° και ακολουθούν τη σπείρα του σπειρώματος, γεγονός που καθιστά το μπουλόνι σχεδόν αδύνατο να απογυμνωθεί.
Ωστόσο, ο προσανατολισμός των ινών είναι δύσκολος και το καλούπι είναι απίστευτα περίπλοκο, γι' αυτό κοστίζουν περίπου 6 £ το μπουλόνι.'
Οι ίνες στη συνέχεια θερμαίνονται και πιέζονται καθώς προστίθεται μια μήτρα PEEK. Το PEEK είναι ένα θερμοπλαστικό σύνθετο υλικό που ο Schmolke εξηγεί ότι είναι πολύ καλύτερο στη χρήση από μια εποξειδική ρητίνη.
"Δεν μπορείτε να θερμάνετε εποξειδικά όπως μπορείτε να PEEK, το οποίο είναι το κλειδί για να αποκτήσετε τα μπουλόνια σταθερά υψηλής ποιότητας", λέει.
Αν τα βαριά παιδιά έχουν σάλια την ευκαιρία να ξυρίσουν μερικά επιπλέον γραμμάρια από τα ποδήλατά τους, ο Schmolke σπεύδει να επισημάνει ότι προς το παρόν τα μπουλόνια άνθρακα είναι περιορισμένης χρήσης σε ένα ποδήλατο.
Μιλάμε για τη ροπή
Η απαιτούμενη ροπή για τη σύσφιξη του τιμονιού στα στελέχη και στους στύλους των καθισμάτων στους σωλήνες καθισμάτων είναι πολύ υψηλή – κινδυνεύει να σπάσουν τα μπουλόνια – αλλά είναι ιδανικά για χρήση σε εκτροχιαστές, ακουστικά και σε κλωβούς μπουκαλιών», λέει και, πάντα ο καινοτόμος, προβλέπει μια λύση που θα επιτρέψει την ευρύτερη χρήση των μπουλονιών.
«Έχω δει δυνατότητες να σχεδιάσουμε τα δικά μας εξαρτήματα ειδικά για αυτά τα μπουλόνια, τα οποία θα άνοιγαν την πόρτα για μερικά πραγματικά μικρά βάρη.»
Όπως έχει, η αλλαγή όλων των πιθανών μπουλονιών κράματος για μπουλόνια άνθρακα δεν θα εξοικονομούσε περισσότερα από 20 γραμμάρια. Ωστόσο, ο Schmolke λέει ότι συνεχίζουν να είναι πολύ δημοφιλείς.
«Ποτέ δεν πίστευα ότι οι ποδηλάτες θα ήθελαν να αγοράσουν τόσο ακριβά μπουλόνια για να εξοικονομήσουν λίγα μόνο γραμμάρια. Προφανώς υποτίμησα τα μήκη στα οποία θα πάνε οι ποδηλάτες!'
