Držijo skupaj kosti, dele letal in avtomobilov F1, zakaj torej ne bi tudi koles?
Mojstrsko razumevanje zmogljivosti ogljikovih vlaken je spodbudilo Stefana Schmolkeja, da se je zamislil o teh vijakih pred dobrimi tremi leti.
»Verjamem, da imajo ogljikova vlakna izjemno vsestranski potencial, ki presega trenutno izkoriščen,« pravi Schmolke, ustanovitelj istoimenske blagovne znamke ogljikovih vlaken.
‘Zato sem hotel videti, kako daleč lahko stvari potisnemo. Prvi prototipi, ki sem jih preizkusil na svojem osebnem kolesu, a potem, ko smo zakoličili dosledno proizvodnjo vijakov, smo videli, da obljubljajo daleč onkraj kolesarske industrije.’
Njihova uporaba se zdaj širi v vesoljske in avtomobilske projekte, kjer njihov prihranek teže 40 % v primerjavi z aluminijastimi vijaki ponuja pomembno prednost.
Zaradi svoje sestave se vijaki rahlo razširijo, ko so zategnjeni, tako da dosežejo enako notranjo vpenjalno napetost z manjšim navorom in je manj verjetno, da se bodo zrahljali.
To se je izkazalo za posebej koristno v medicinskih aplikacijah, kjer je mogoče kovinske plošče varneje in dlje pritrditi na poškodovane kosti. Kot pravi Schmolke, 'manj operacij je vedno dobra stvar.'
Vijaki so izdelani iz Hexcelovih ogljikovih vlaken srednjega modula EM7, ki so približno primerljivi s Toray T700, saj vlakna z višjim modulom niso dovolj prožna za način izdelave vijakov.
'Način njihove izdelave je pravzaprav zelo pameten,' pravi Schmolke. „Vlakna so usmerjena pod kotom 0° in sledijo spirali navoja, zaradi česar je sornika skoraj nemogoče odstraniti.
Vendar je usmerjanje vlaken težavno in kalup je neverjetno zapleten, zato stanejo približno 6 funtov na vijak.'
Vlakna se nato segrejejo in stisnejo, ko se doda matrika PEEK. PEEK je termoplastični kompozit, za katerega Schmolke pojasnjuje, da je veliko boljši za uporabo kot epoksi smola.
'Epoksi ne morete segrevati tako kot PEEK, kar je ključno za pridobivanje vijakov dosledno visoke kakovosti,' pravi.
Če se težarji cedijo sline ob priložnosti, da obrijejo nekaj odvečnih gramov s svojih koles, Schmolke hitro poudari, da se trenutno karbonski vijaki na kolesih uporabljajo le omejeno.
Govorimo o navoru
'Zahtevani navor za vpenjanje krmila v drogove in sedežne opore v cevi sedeža je previsok – obstaja nevarnost pokanja vijakov – vendar so kot nalašč za uporabo v menjalnikih, slušalkah in na kletkah za steklenice,« pravi in, vedno inovator, predvideva rešitev, ki bo omogočila širšo uporabo vijakov.
'Videl sem možnost, da oblikujemo lastne komponente posebej za te vijake, kar bi odprlo vrata nekaterim resnično majhnim utežem.'
V sedanji obliki zamenjava vseh možnih vijakov iz zlitine za vijake iz ogljika ne bi prihranila več kot 20 g. Kljub temu Schmolke pravi, da so še vedno zelo priljubljeni.
‘Nikoli si nisem mislil, da bodo kolesarji radi kupovali tako drage vijake, da bi prihranili le nekaj gramov. Očitno sem podcenil dolžino, do katere bodo šli kolesarji!’
