Drží pohromadě kosti, části letadel a vozů F1, tak proč ne také motorky?
Mistrovské pochopení schopností uhlíkových vláken přimělo Stefana Schmolkeho před více než třemi lety vymyslet tyto šrouby.
‘Myslím si, že uhlíková vlákna mají obrovsky všestranný potenciál nad rámec toho, který se v současnosti využívá, “říká Schmolke, zakladatel stejnojmenné značky uhlíkových vláken.
„Tak jsem chtěl vidět, jak daleko můžeme věci posunout. První prototypy jsem testoval na svém osobním kole, ale poté, co jsme vyřešili důslednou výrobu šroubů, jsme viděli, že slibují daleko za hranice cyklistického průmyslu.‘
Jejich použití se nyní rozšiřuje do leteckých a automobilových projektů, kde jejich úspora hmotnosti o 40 % oproti hliníkovým šroubům nabízí významnou výhodu.
Vzhledem k jejich složení se šrouby při utahování mírně roztahují, takže dosahují stejného vnitřního upínacího napětí s menším kroutícím momentem a je méně pravděpodobné, že se povolí.
To se ukázalo jako zvláště výhodné v lékařských aplikacích, kde mohou být kovové destičky připevněny ke zraněným kostem bezpečněji a déle. Jak říká Schmolke: ‚Méně operací je vždy dobrá věc.‘
Šrouby jsou vyrobeny z uhlíkového vlákna Hexcel se středním modulem EM7, které je zhruba srovnatelné s Toray T700, protože vlákna s vyšším modulem nejsou dostatečně flexibilní pro způsob výroby šroubů.
„Způsob, jakým jsou vyrobeny, je vlastně docela chytrý,“říká Schmolke. „Vlákna jsou orientována pod úhlem 0° a sledují spirálu závitu, díky čemuž je téměř nemožné odizolovat šroub.“
Orientování vláken je však obtížné a forma je neuvěřitelně složitá, takže proto stojí kolem 6 liber za šroub.’
Vlákna se poté zahřejí a lisují, když se přidá matrice PEEK. PEEK je termoplastický kompozit, o kterém Schmolke vysvětluje, že je mnohem lepší použít než epoxidovou pryskyřici.
„Nemůžete zahřívat epoxid jako můžete PEEK, což je klíčové pro získání šroubů trvale vysoké kvality,“říká.
Jestliže váhaví sbíhají sliny při příležitosti oholit si pár gramů navíc ze svých kol, Schmolke rychle podotkne, že karbonové šrouby jsou v tuto chvíli na kole jen omezeně použitelné.
Mluvíme o točivém momentu
'Potřebný krouticí moment pro upnutí řídítek v představcích a sedlovkách v sedlových trubkách je příliš vysoký – hrozí prasknutí šroubů – ale jsou perfektní pro použití v přehazovačkách, náhlavních soupravách a na klecích na láhve,“říká a, vždyť inovátor předvídá řešení, které umožní širší použití šroubů.
‘Viděl jsem pro nás potenciál navrhnout vlastní komponenty speciálně pro tyto šrouby, které by otevřely dveře pro některé skutečně lehké váhy.‘
Za současného stavu by výměna všech možných slitinových šroubů za uhlíkové šrouby neušetřila více než 20 g. Nicméně Schmolke říká, že jsou i nadále velmi populární.
„Nikdy jsem si nemyslel, že by si cyklisté chtěli kupovat tak drahé šrouby, aby ušetřili jen pár gramů. Očividně jsem podcenil délky, které cyklisté ujedou!’
