Rám horského kola
Written by Humphrey Carter on 11 května, 2020 in Novinky celovečerní článek

Pevnější spoje, efektivnější využití materiálu a zkrácení doby obrábění a následných prací. Právě tyto zásadní přínosy vysvětlují, proč CompoTech věnuje vývoji své nové technologie integrovaných ok (TIO) takové úsilí. Od rámů kol až po lehoučké vybavení bezpečnostních složek. Následuje vysvětlení vlastní technologie i jejího potenciálního využití.

CompoTech vyvinul technologii kontinuálního kladení podélných vláken s integrovanými oky (TIO), která může vyřešit známé problémy s konstrukcí spojů. Přináší automatizovaný výrobní systém pro rychlou a nákladově efektivní výrobu lehčích a pevnějších konstrukčních trubek z vláknem vyztuženého epoxidového kompozitu, a to s plně začleněnými spoji mezi jednotlivými komponenty dílčí sestavy. Tím umožňuje vzájemné spojování bez nutnosti obrábění otvorů a dalšího množství materiálu a práce při laminování.

Vývoj rámu horského kola

Jako pro vizuálně vděčnou ukázku této technologie vyvinul CompoTech rám horského kola CDuro. Cílem je ověřit chování produktu a komerční přínos technologie TIO v náročném prostředí a zároveň zajistit propagaci takové aplikace v jejím průmyslovém oboru.

Spoluzakladatel společnosti CompoTech a ředitel výzkumu a vývoje Dr. Ondřej Uher má vášeň pro horskou cyklistiku ve stylu „enduro“. „Horská cyklistika je v mém bydlišti velmi oblíbená, protože se nachází v blízkosti krásné, ale pro cyklisty náročné Šumavy, která je také místem konání evropských závodů European Enduro Series,“ vysvětluje. Chce využít konstrukčních znalostí a automatizované výrobní technologie společnosti pro výrobu lepších a nákladově efektivnějších kompozitních rámů.

Kromě zlepšení konstrukční soudržnosti spojů se trubkový rám také rychleji a snadněji vyrábí. Při porovnání průměrných časů se rám předního trojúhelníku sestaví a pospojuje za zhruba polovinu času než rám s tradičními ručně laminovanými spoji natupo. Odstraňuje také problémy s kvalitou způsobené ve výrobním procesu lidskou chybou.

Aby bylo možné shromažďovat údaje o mechanických vlastnostech mimo vývojovou laboratoř, byl rám kola CompoTech Enduro X vybaven senzory tenzometrů sbírající data během jízdy.

Mountain bike frame
Rám kola CDuro vyrobený s využitím TIO.

Kolo Cduro, od CompoTechu se spoji vyrobenými technologií TIO prochází v současné době terénními zkouškami, jezdí na něm technik společnosti Tomáš Ponzil. Testuje ho na náročných závodních stezkách Šumavy určených pro Enduro X zahrnujících skoky, skalnatá místa a strmé úseky kroutící se mezi stromy. To vše tlačí kolo i jezdce na hranice možností. „Výsledky z dat naměřených na prototypovém rámu kola, data z našich interních zkoušek a výsledky společného výzkumného projektu s ČVUT budou použity k ověření vlastností naší technologie integrovaných ok,“ uvedl Ponížil. Cílem je poskytnout projektantům hmatatelná data o vhodnosti TIO, a to nejen pro rámy kol, ale i pro další náročné aplikace, v nichž přestavují spoje v rámci dílčí sestavy konstrukční problém.

Kompozitový taktický žebřík

Karbonový žebřík vyrobený technologií integrovaných ok

Technologie integrovaných ok je ideální pro výrobu konstrukčních prvků ve tvaru „kosti pro psa“. Takovým je například modulární žebřík, který má na obou koncích spoje vyrobené technologií TIO. Taktický žebřík z epoxidu a uhlíkových vláken vyráběný společností CompoTech obsahující příčle se spoji TIO je modulární konstrukce. Základní technické požadavky na tento vojenský žebřík uváděly, že musí být co nejlehčí, mít velmi vysokou pevnost, musí se dát přepravovat v krátkých sekcích a snadno sestavovat i demontovat v terénu.

Při aktualizaci výrobního procesu pro třípříčlovou sekci žebříku dokázal Compotech eliminovat množství dílů, snížit pčet potřebných součásti sestavy na polovinu a ušetřit náklady i hmotnost. A co je hlavní, automatizovaný proces TIO zkrátil celkovou dobu výroby o 39 % na pouhých 8 hodin, a to eliminací soustružení, sekundárního frézování a terciálních montážních operací. Jeho spoje jsou navíc mnohem pevnější.

Ve fázi vývoje prvků ve tvaru kosti se technologií TIO vyráběly zkušební vzorky a ty se dále testovaly ve spolupráci s ČVUT. CompoTech je vyráběl jako součást procesu vývoje nových produktů.

Taktický žebřík TIO, který je aktualizací již úspěšného produktu, se vyrábí pro zákazníky z oblasti bezpečnostních a vojenských služeb. Výroba rámu kola je plánována jen v malém měřítku pro jednorázový typ CDuro. Hlavním cílem je však demonstrovat výrobní technologii a nabídnout naše služby ostatním koncovým výrobcům, kterým bychom buď vytvořili rám dle jejich specifikace nebo nabídli naši technologii a podporu pro jejich vlastní výrobu.