Peralatan Sukan

1.Aplikasi bahan komposit gentian karbon dalam bidang sukan dan masa lapang serta proses pembuatan utama

Penggunaan gentian karbon dalam produk sukan bermula pada tahun 1970-an. Pada masa itu, semua orang memberi tumpuan kepada industri aeroangkasa dan ketenteraan. Lagipun, medan mewah seperti itu, terutamanya perlumbaan angkasa lepas AS-Soviet, satelit, kapal angkasa, dan program pendaratan bulan dalam tempoh itu, menarik perhatian dunia.

Untuk masa yang lama, bahan komposit gentian karbon telah berjaya menembusi pelbagai bidang barangan sukan, dan barangan sukan juga merupakan sektor perindustrian untuk aplikasi dan pembangunan gentian karbon selepas aeroangkasa.

Bahan komposit gentian karbon telah menjadi bahan pilihan dalam industri barangan sukan kerana beratnya yang ringan, kekuatan tinggi, dan rintangan keletihan yang sangat baik. Inspirasi untuk pasaran barangan sukan gentian karbon datang daripada Jim Flood di Amerika Syarikat, yang dikenali sebagai Edison of golf. Pada tahun 1972, Jim Flood mendapati bahawa menggunakan kayu gentian karbon boleh memukul bola golf 30 ela lebih jauh daripada seterika. Selepas itu, gentian karbon dipromosikan dalam sukan lain sebagai pengganti bahan logam, seperti badminton, tenis, besbol, papan selaju, ski, berbasikal, mendayung, memanah, dan sukan lain, serta sukan riadah seperti memancing.

 

2. Kelebihan bahan komposit gentian karbon dalam peralatan sukan

Dengan kemajuan masyarakat, gaya hidup manusia sentiasa bertambah baik. Sukan telah merasuk ke dalam kehidupan setiap daripada kita. Kaedah latihan yang sihat dan saintifik juga menjadi tumpuan orang ramai. Keperluan peralatan sukan semakin tinggi. Pasaran untuk peralatan sukan baru juga berkembang, dan keperluan untuk bahan peralatan sukan juga semakin tinggi. Kelebihan gentian karbon dalam berat dan kekuatan menjadikannya bahan pilihan untuk peralatan sukan baharu. Akibatnya, gentian karbon semakin meluas digunakan dalam bidang peralatan sukan. Apakah kelebihan gentian karbon dalam peralatan sukan:

(1) Berat ringan

Kecuali sukan khas yang memerlukan berat badan, apabila orang menggunakan peralatan sukan untuk senaman, lebih ringan peralatan sukan itu, lebih baik. Berat ringan boleh membolehkan pemain bersenam untuk beraksi dengan lebih baik, seperti raket tenis, kelab, basikal, ski, dsb. Malah beberapa peralatan yang bergantung kepada kuasa selain daripada kuasa manusia untuk membuat mereka bergerak, seperti kereta lumba dan perahu layar, juga memerlukan berat ringan, yang boleh mengurangkan keperluan kuasa dan menjimatkan bahan api. Serat karbon mempunyai kelebihan yang tidak dapat diganti dalam hal ini.

(2) Sifat mekanikal yang baik

Kekuatan khusus dan modulus khusus bahan gentian karbon tidak boleh diatasi oleh bahan lain. Sifat mekanikalnya yang unik hanya memenuhi keperluan peralatan sukan dan merupakan pilihan terbaik untuk peralatan sukan. Komposit gentian karbon terutamanya resin diawet dan dibentuk, yang boleh memainkan peranan yang lebih besar dalam reka bentuk pemprosesan.

(3) Keselamatan, kebersihan dan perlindungan alam sekitar

Bahan komposit gentian karbon bukan sahaja mempunyai banyak kelebihan, tetapi juga merupakan bahan mesra alam dengan kebersihan dan keselamatan yang terjamin. Ia adalah bahan baru dengan ciri khas. Selain sifat mekanikal yang baik, keplastikan yang kuat dan keselamatan yang tinggi, ia juga merupakan sumber yang boleh dikitar semula. Mereka sangat mesra alam dan mudah dikitar semula, sambil mengurangkan kos dan menjimatkan sumber. Ciri-ciri ini akan menjadi kelebihan bahan komposit gentian karbon dalam penggunaan meluas peralatan sukan.

(4) Keplastikan yang tinggi

Keplastikan adalah salah satu syarat asas untuk pembuatan peralatan sukan. Plastik dan bahan komposit gentian karbon semuanya mempunyai tahap keplastikan tertentu. Plastik dan aloinya boleh diproses dan dibentuk dalam pelbagai cara (pengacuan pukulan, pengacuan suntikan, penyemperitan, pembentukkan termo, dll.), dan kemudian digunakan pada peralatan sukan. Berbanding dengan bahan biasa lain, mereka mempunyai keplastikan yang lebih baik. Dengan perkembangan industri sukan negara saya, bahan yang digunakan dalam bidang peralatan sukan dapat diproses dengan lebih banyak cara untuk meningkatkan prestasi peralatan sukan.

(5) Rintangan penuaan yang baik

Dalam aplikasi sebenar, peralatan sukan kebanyakannya berada di luar dan mudah dipengaruhi oleh persekitaran semula jadi seperti cahaya matahari dan ribut petir. Pada masa yang sama, bahan seperti oksigen, ozon dan gas berasid di atmosfera juga boleh merosakkannya. Selain itu, perubahan suhu akan menyebabkan penuaan, keretakan, perubahan warna dan lain-lain peralatan sukan. Oleh itu, peralatan sukan perlu mempunyai rintangan kakisan dan rintangan penuaan yang baik apabila ia digunakan, terutamanya dalam persekitaran terbuka. Keperluan dalam hal ini lebih ketat. Jika rintangan penuaan adalah lemah, ia akan menjejaskan hayat perkhidmatan peralatan secara serius.

3. Penggunaan bahan komposit gentian karbon dalam produk sukan dan riadah

Penggunaan produk sukan gentian karbon boleh dibahagikan kepada dua arah utama. Salah satunya ialah sukan kompetitif, yang terutamanya menekankan ketepatan tinggi, lebih tinggi dan lebih pantas. Yang lain ialah kecergasan dan masa lapang harian, yang memerlukan nisbah prestasi kos yang sesuai. Pada masa ini, produk dengan penggunaan gentian karbon terbesar dalam bidang produk sukan ialah:

(1) Basikal

Keluli adalah bahan yang paling tahan lama untuk basikal. Ia mempunyai keanjalan yang baik dan kos rendah, tetapi kerana ketumpatannya yang tinggi, ia mudah berkarat dan keletihan. Aloi aluminium adalah bahan yang biasa digunakan di pasaran. Ia ringan dan tidak akan berkarat, tetapi keanjalannya terlalu lemah, ia mudah keletihan, dan keselesaan menunggang tidak baik. Ketumpatan aloi magnesium adalah lebih kecil daripada aloi aluminium, dan prestasi asasnya adalah serupa dengan aloi aluminium. Rintangan keletihan aloi titanium lebih baik daripada bahan logam lain, tetapi harganya tinggi dan graviti tentu tidak berfaedah. Bahan komposit gentian karbon mempunyai kekuatan tinggi, keanjalan yang baik, ketumpatan cahaya dan rintangan kakisan. Basikal yang dihasilkan daripada bahan komposit gentian karbon mempunyai ciri-ciri berikut:

a. Mengurangkan jumlah berat basikal dengan berkesan

Ketumpatan bahan komposit berasaskan resin gentian karbon secara amnya hanya 1.6. Ia hanya satu perlima daripada keluli dan boleh mengurangkan berat sebanyak kira-kira 40% berbanding dengan aluminium. Ada pepatah dalam industri basikal bahawa jika berat dikurangkan sebanyak 1g, harga boleh dinaikkan sebanyak 1 dolar. Bingkai basikal komposit gentian karbon adalah satu perempat lebih ringan daripada bingkai aloi aluminium. Berat ringan boleh mengurangkan kehilangan tenaga fizikal dan dengan itu meningkatkan kelajuan menunggang.

b. Ketegaran keseluruhan badan yang tinggi

Bingkai dengan ketegaran yang baik adalah kondusif kepada penukaran daya penggerak dan meningkatkan prestasi pengendalian basikal. Struktur basikal komposit gentian karbon adalah kuat dan tidak mudah berubah bentuk. Amalan telah membuktikan bahawa ketegaran bingkainya tidak lebih rendah daripada kerangka keluli molibdenum.

c. Rintangan kejutan yang baik

Kekerapan semula jadi struktur bukan sahaja berkaitan dengan bentuk struktur, tetapi juga berkadar dengan kuasa dua modulus khusus bahan. Frekuensi semula jadi yang tinggi boleh mengelakkan kerosakan awal yang disebabkan oleh resonans di bawah keadaan kerja. Dilaporkan bahawa ujian pada bingkai dengan bentuk dan saiz yang sama menunjukkan bahawa getaran bingkai aloi aluminium mengambil masa 9 saat untuk berhenti, manakala bahan komposit gentian karbon dengan frekuensi semula jadi yang sangat tinggi hanya mengambil masa 2.5 saat untuk berhenti. Redaman bahan komposit yang baik mengurangkan bonggol basikal dan meningkatkan keselesaan menunggang.
d. Keselamatan yang baik

Matriks dalam bahan komposit gentian karbon ialah fasa berterusan yang mengelilingi gentian karbon bebas, membentuk sistem tidak menentu dinamik. Apabila bahan terjejas, apabila sebilangan kecil gentian pecah, beban akan diagihkan semula dengan cepat kepada gentian yang tidak terputus, supaya struktur boleh terus menanggung beban, meningkatkan keselamatan penunggangan. Sukar untuk melihat tanda-tanda jelas kegagalan keletihan bahan logam am, dan kegagalannya selalunya tiba-tiba, manakala bingkai komposit gentian karbon mempunyai rintangan keletihan yang sangat baik, dan tanda-tanda yang jelas boleh diperhatikan sebelum kegagalan. Kajian telah menunjukkan bahawa bingkai komposit gentian karbon boleh menahan lebih daripada satu juta ujian perlanggaran.

e. Peningkatan kebebasan reka bentuk struktur

Bahan komposit gentian karbon mempunyai ciri anisotropi. Ciri bahan komposit ini boleh digunakan untuk menyusun dan meletakkan gentian mengikut arah dan saiz beban pada basikal semasa memandu. Fleksibiliti pembuatan bahan komposit adalah kondusif untuk reka bentuk struktur pelbagai bentuk. Sebagai contoh, basikal yang diperkemas boleh direka bentuk mengikut prinsip aerodinamik, yang cantik dan praktikal, dan mudah untuk mencapai prestasi kos terbaik. f. Rintangan kakisan yang baik

Bahan polimer mempunyai ketahanan yang baik terhadap asid, alkali dan suasana perindustrian, jadi bingkai basikal yang diperbuat daripada bahan komposit gentian karbon mempunyai ketahanan yang sangat baik terhadap kakisan asid dan alkali.

 

 

Pengeluar kereta sukan Perancis Bugatti dan pengeluar basikal Belanda PG telah bersama-sama mengeluarkan basikal paling ringan di dunia. Reka bentuk basikal itu diinspirasikan daripada kereta lumba sukan Bugatti Chiron. Diperbuat daripada bahan komposit gentian karbon, beratnya hanya 11 paun (kira-kira 4.99kg). Menurut American Architectural Digest, 95% basikal diperbuat daripada bahan komposit gentian karbon.

Universiti Teknikal Czech di Prague menggunakan proses penggulungan gentian automatik, digabungkan dengan teknologi gelung bersepadu (ILT) yang dibangunkan oleh sambungan tiub gentian berterusan untuk menghasilkan bingkai basikal dan bahagian komponen yang berkaitan. ILT ialah proses yang menggabungkan elemen komposit struktur (seperti tiub dan bahagian penyambung). Semua bahagian dibentuk dalam satu bahagian dan kemudian dipasang.

 

 

Kelebihan Pancing Komposit Serat Karbon

Oleh kerana ciri-ciri kekakuan yang ringan dan tinggi, ia dipuji secara meluas. Dalam proses memancing, kelebihan pancing gentian karbon dicerminkan dalam aspek berikut:
·Oleh kerana pancing gentian karbon lebih ringan dan nipis, ia boleh dimanipulasi dengan mudah dengan satu tangan;
·Oleh kerana beratnya yang ringan, ia boleh menghalang pengguna daripada berasa letih;
·Serat karbon boleh menjadikan pancing lebih panjang, dan pancing yang lebih panjang bermakna kawasan memancing yang lebih luas boleh dilindungi;
·Pancing gentian karbon lebih sensitif kepada ikan;

Pancing gentian karbon telah menjadikan pemancing semakin bersemangat tahun demi tahun, dan pancing gentian karbon ini juga telah menjadikan memancing sebagai aktiviti hiburan yang popular dan bukannya sukan asas, yang sudah pasti mencipta pasaran baharu untuk bidang gentian karbon.