Hliníkovokarbonové rámy Duratec Vlastní cesta inovací, vysoká kvalita, skvělý vzhled i pro radost cyklistů

Vývoj a výroba rámů zaznamenala v poslední době velký technologický pokrok. Objevily se nové materiály, technologie a postupy, které pronikly i do tohoto odvětví průmyslu. Zvláště z oblasti letectví a kosmonautiky jsou využívány zkušenosti se zpracováním kompozitu a hliníkových slitin. V České republice existuje několik firem zabývajících se přímo výrobou rámů, a mezi nejznámější patří Duratec. Výrobce je zapsán v okruhu cyklistů jako společnost, která jde svou vlastní cestou inovací a produkuje rámy vysoké kvality i jedinečného vzhledu. Každoročně přichází s řadou novinek, které se neubírají pouze směrem k neustálému snižování hmotnosti, ale i ke zvyšování pohodlí, životnosti, použití nových materiálů a technologií. Z vlastního vývojového centra vzešly poslední dobou technologické novinky jako Locked Composite, Sandwich systém, Eccentric koncept nebo novinka roku 2007 C.E.E. Nabídka společnosti pokrývá rámy pro silniční cyklistiku, MTB, cyklokros, dráhové a časovkářské speciály, tandemy a trekingová kola. Každý model rámu je vyráběn v široké nabídce velikostí. Možný je i vlastní návrh geometrie a designu rámu. Rámy Duratec používají i velká jména cyklistiky jako Ján Svorada, paralympik Jiří Ježek či cyklokrosař Kamil Ausbuher. HLINÍKOVÁ SLITINA + KOMPOZIT Pro výrobu rámů kol jsou aplikovány nejnovější postupy vycházející ze zkušeností ve strojírenské výrobě, materiálovém inženýrství, leteckém průmyslu a kosmonautice. V nabídce společnosti nalezneme na vrcholné pozici rám Heroine, kombinující hliníkovou slitinu a kompozit. Hliníkové slitiny a kompozit jsou však materiály se zcela odlišnými vlastnostmi, a jejich spolehlivé spojení v jeden celek je velmi náročné. Výroba rámu, ať již hliníkového nebo v kombinaci s kompozitem, se skládá z velkého množství dílčích operací od nařezání trubek, svaření, opracování patek na CNC stroji, vytvoření struktury kompozitového vlákna, spojení materiálů, zabroušení po lakování výsledného výrobku. Materiálem používaným u Durateku k výrobě rámů je hliníková slitina 7020 v tepelném zpracování T6. Tato slitina nevykazuje jen výborné mechanické vlastnosti, ale její výhodou je i tzv. samovytvrditelnost. To v praxi znamená, že svařováním slitina „změkne“, ale během krátkého času se její mechanické vlastnosti znovu vrátí zpět. Na zakázku vyrobené trubky, přesně podle jejich rozměrových specifikací, jsou následně zpracovávány tak, aby každá trubka přesně vyhovovala rozložení předpokládaného napětí při jízdě. Použity jsou trubky velkého průměru (tzv. oversize), u nichž se vychází z předpokladu, že tuhost trubky se zvyšuje úměrně s třetí mocninou jejího poloměru. Rám jízdního kola je pak velice tuhý a energie přenášená jezdcem do pedálů se neztrácí kroucením rámu, ale je využita pouze pro jízdu vpřed. Polotovary trubek se přetváří lisováním zastudena, některé profily jsou tvářeny po přesně stanoveném procesu tepelného zpracování. Takto upravené profily se pak liší nejen tloušťkou stěny v jednotlivých částech trubky, ale i průřezem měnícím se kolmo k jejich podélné ose. K výrobě rámu jsou také použity díly obráběné na CNC frézovacím centru. Jedná se zejména o patky pro uchycení zadního kola a o některé další díly frézované pro MTB rámy. Výhoda takto zhotovených dílů je v jejich tvarové originalitě a v nepopiratelné přesnosti výroby. SVAŘOVÁNÍ, JEDNA Z NEJDŮLEŽITĚJŠÍCH OPERACÍ PŘI VÝROBĚ Před svařením celého rámu jsou dosedací plochy trubek opracovány na stanové délky a úhly, vybrané buď ze standardních rozměrů, nebo vytvořené podle speciální geometrie navržené na míru zákazníka. Svařování probíhá v několika krocích a je jednou z nejdůležitějších operací při výrobě. Konečnou fází svařování je tzv. rozlití svarového kovu, při němž jsou okraje svaru dotvarovány do plynulého přechodu trubka-svar, čímž je docíleno rovnoměrnějšího rozložení napětí při namáhání celé trubkové konstrukce. Svary na všech rámech jsou pak dále ručně zabroušeny, čímž je odstraněno povrchové napětí a výrobku je tím dán i pocit jako-by byl rám zhotoven z jednoho kusu materiálu. Samostatnou kapitolou je svařování komponent pro hliníkovo - karbonový rám. Zde se nesvařuje celý rám z trubek, ale svařují se pouze jejich části, „ spojovací elementy“, které později slouží jako objímka a částečně i forma pro kompozitovou trubku. Svaření těchto elementů musí být velice precizní a přesné. Po kontrole geometrie putuje hliníkový rám do lakovny. Alu-kompozitové modely podstupují ještě výrobně technologicky náročnou operaci, při níž jsou do připravených dílů speciální technologií uzamčeny kompozitové trubky. Kompozitní materiály jsou již podle názvu materiály skládající se z několika komponent. Firma Duratec, podle jejího konstruktéra Milana Duchka, využívá u těchto materiálů poznatky pramenící z leteckého a kosmického výzkumu a vývoje. Skladba trubky je dána několika typy vláken, které jsou spojeny v jeden celek pryskyřicí. Vlákna jsou orientována tak, aby výsledná trubka splňovala nároky na ni kladené. Například spodní rámová trubka má jinou orientaci vláken než trubka horní, a to z toho důvodu, že na spodní trubku jsou vysoké nároky na ohyb a krut, naproti tomu horní trubka musí pohltit i rázy od předního kola způsobené jízdou po nerovném povrchu. U hliníkového rámu je to tak, že pokud vyrobíme rám velice tuhý v akceleraci, bude i velice tvrdý na nerovnostech, naproti tomu kompozitový rám nám umožňuje vytvořit výslednou strukturu trubky tak, aby se tyto dvě vlastnosti vzájemně vylučovaly. Rám stejně tuhý v akceleraci pak bude komfortnější při zvládání terénních nerovností a vibrací, čímž závodník šetří energii pro rozhodující fáze závodu. Výsledné vlastnosti trubky nejsou získány pouze orientací vláken, ale i jejich typem. TAJEMSTVÍ SKRYTÉ UVNITŘ MATERIÁLU V Durateku si strukturu trubky připravují a navrhují sami, čímž získávají originální stavbu materiálu, i když pro laika na první pohled nerozpoznatelnou od jakéhokoliv jiného kompozitu. To, co je na ni nejzajímavější, je skryto uvnitř materiálu. Ten se skládá ze tří základních typů vláken – uhlíkové (karbonové), aramidové (kevlarové), a tím nejzajímavějším je bórové vlákno. Bór je vlákno, které kombinuje kvalitní tahovou, tlakovou a ohybovou pevnost, vysoký modul a nízkou hustotu v jednom systému. Je uváděna pevnost v tlaku cca 3000 MPa pro 50% výztuhu v epoxidu, což je téměř dvojnásobek pevnosti v tahu. Bór má speciální použití při opravách letadel, kdy se bórové výztuhy přilepí na místa s trhlinami, nebo u vojenských letadel s průstřely. Bóro-epoxidový plát má vyšší pevnost než hliník a snižuje tak úroveň napětí v poškozeném kovu Předimpregnovaná vlákna rámových trubek jsou navinuta na trnu a připravena na vložení do hliníkových spojek, ty jsou již opatřeny otvory vyříznutými laserovým paprskem. Kompozitová trubka je po zaformování do těchto otvorů zevnitř vtlačena, a tím utvoří mechanický zámek spoje kompozit-hliník, kouzlo celého systému. Většina výrobců používá vložení kompozitové trubky do hliníkové se zajištěním pomocí speciálního lepidla, kde je však větší možnost poškození. Měkčí hliník se kolem kompozitu „vymačká“ a dochází pak k rozlepení spoje. U verze tohoto rámu pro MTB, který je náchylnější k poškození například od odletujících kamenů, je na spodní rámové trubce opatřen ochranou protiprůrazovou vrstvou. Surový rám v silniční verzi se pak může chlubit hmotností 1190 g a u MTB verze 1340 g. Poslední výrobní operací je lakování rámu. Používány jsou speciální otěruvzdorné laky nanášené v několika vrstvách. Zde může zákazník přímo ovlivnit vzhled svého rámu, jelikož má na výběr z několika odstínů barev a samolepek. Barevnou kombinaci si může navrhnout i interaktivně na internetových stránkách a získat tak originální, s nikým nezaměnitelné kolo. /bml/