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カーボンフレームを作った2

おまたせしました。

携帯変えて画像が飛んでしまったので、あとはさらさらと流していきます。




LESSON3 「ビニテを信じろッ!」

頑張って作ったパイプをくっつけます。
ここでも接着にはアラルダイトを使い、ある程度固定出来たら、上からウェットカーボンで積層します。
この時、使ったのはいわゆるビニールテープモールディング。詳細は後程。

BBrKD2CCIAAd.jpg

今回は治具は適当にヘッドとシートがまっすぐになるようにラック用の鉄の板で挟み込んだだけです。
まぁトップチューブと後ろ残してるからなんとかなるでしょう。
しかしこのばらばらにせず、ちょくちょく付け足してる感じがどうも自作フレームって言いきれない感じではあります。
今度フレーム作る時は、ちゃんと治具から作ってみたいですね。

くっついたら、次はトップチューブを切断して同様にパイプをくっつけます。
ついでにシートチューブの径が気に食わなかったのと現時点でかなり重かったので軽量化のためにISPにしました。

BBybao6CcAE7.jpg
↑ビニールテープモールディングはこんな感じです。
樹脂をつけた繊維に上からピールプライを巻いてその上からビニールテープできつく巻いていきます。
なんでこんなことするかっていうと、要はカーボンの繊維含有率を上げるために真空でも何でもいいから圧力を掛けちゃえばいいのです。
そしたらビニテって安いし扱いやすくていいじゃんってことで、この方法はFRP工作でよく見かけます。

ただ、ビニテは伸びちゃうので正直そこまで圧力を掛け続けられません。
なのでそれこそタイヤの廃チューブとかで巻く方がいいとは思います。


LESSON4 「シートステーを払え」

細いアルミパイプにカーボンを巻きつけてシートステーも作りました。
ここはもう引き抜いてません。なのでこのフレームにはカーボンとクロモリ、そしてアルミも配合です。
BCJw5HICIAEgI6.jpg
容赦なくシートステーも切ります。
ここだけは上からではなく中にパイプを差し込み、同じくアラルダイト+ビニテモールディング



LESSON5「廻り道こそが最短の道だった」

で、あとは硬化するまで待って
ひたすら削る。ここはまぁ性能には左右されないので触っても痛くない程度にバリを無くすぐらいしかしてません。
しかし一応マスクはしてましたが、この作業で大量の炭素繊維を肺に入れてしまった気がします。
カーボン工作ではここだけ注意したいですね。肺がんのリスク上がるような気がしますし。

BCP9YGFCEAE8R.jpg
これで完成


あとはそこらへんにあったパーツでとりあえず乗れるように組み上げる
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よくわからんパーツの組み合わせですが、この時点ではアウター受けが無いので変速無しでこんな感じ。



では、インプレ…

とりあえず
壊れる気はしない
普通に乗れる自転車を作ることを目的としていたので、これは大事。
踏んだらパキパキなるかと思ったけど意外とそんなこともなく。
普通に乗れます。今回の目的は達成です。


乗り味は
硬いが重くて進まない

元のLUPOとほとんど重さ変わらなかったのでこんな感じかな。
ただ剛性だけ上がりました特に横剛性。これはおそらくシートチューブを盛り過ぎたのかなぁと。
振動吸収はプラシーボぐらいですがよくなったのかなってぐらい。
でもちゃんとしたカーボンフレームみたいな素敵な乗り味には遠く及びませんでした。

元々、曲げ剛性も調整せず、とりあえず乗れる自転車を作ろうと適当に巻きまくって作ったフレームなので、期待はしてませんでした。
でもまぁこんなもんでしょうって感じです。
やっぱりカーボン工作してて感じることは、メーカー品には勝てる気がしないってこと。
コンセプトから設計、機材の差などを痛感、個人でいいものを作るっていうのは予想以上に難しそう。

あと、僕には知識はあってもアイデアがないんです。
視野が狭いというか頭の回転が悪いというか、壁にぶち当たった時にうまく乗り越えられる案を生み出せないんですよね。
なので、アイデアを持ってる人が自転車を作ってくれることを望んでいます。


しかしまぁ、出来た自転車って
クロモリフォークのクロモリバックのカーボンフレーム
という全く逆の自転車が出来てしまったなぁ。
まぁしょーもない自転車が出来てしまいましたが、
それでもまぁ、自作楽しいっすよw


おわり
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カーボンフレームを作った

予定より2週間ぐらい遅くなりましたが、ついに出来ましたよ!


まぁ卒業制作みたいなもんですかね
カーボンの粉と自転車の油に塗れた学生生活を送ってきた自分には、これほどまでに適した卒業制作は無かったと思います。

ひょんなことからカステさんと知り合いになって、カーボン談義をしてたら
「自転車作っちゃいなよ」
って言われたことが作り始めたきっかけ。

最初は自転車なんて作れないと思ってたが、
作りたい願望がふつふつと沸いてきて、
色々調べたり考えてるうちに
あれ?これいけるんじゃね?
って感じになって、作っちゃいました。
意外と頑張れば出来ちゃうもんです。



では、簡単に制作工程を

今回はもとの自転車をバラして、
ヘッド、BB+チェーンステー、シート部を取り出し、それらをカーボンで作ったパイプと接着し、
さらに上からカーボンでオーバーラップすることにしました。
これまた自作というよりリメイクでしょうか
次作るときはBBとかも型をとって作りたいですね。

そして、バラした自転車は

Bianchi LUPO

これを選んだ理由は
・パイプを上からはめるので、細くて丸いクロモリパイプが適してる
・アルミより鉄の方が樹脂の接着性が良い
・自分が一番最初に買ったスポーツ自転車で思い入れがあるから
そんな感じです。
こいつは一度、後輩に譲ったんですけどね。取り返してしまいました。
いつかフレームを作って彼にあげようと思います。

LESSON1 「妙な期待をするな」
FRP工作は、全体的に地味な作業なので過度な期待はしないでください。

まず、切断します。

最初はのこぎりで切ってたのですが、途中でだるくて刃を買ってきてディスクグラインダーで切断。
ついでにシートチューブも一緒に切断しました。

ついでに、シートチューブがちょうどいい径だったので、ヘッド外す工具にしました。
見た目は悪いですが普通に使えます。


LESSON2 「パイプに固着させるな」

次にパイプを作ります。

今回もっともこれが苦労しました。
塩ビとステンレスのパイプを買ってその上から離型剤や離型フィルムをつけて色々試しました。
が、
くっついて外れない
シートポストの時もそうでしたが、圧力をかけると引き抜き型と食いついてしまって、
しかも今回はもっと長いので接着面積が大きくて外れない。

色々試した結果、そもそも引き抜かなければいいやって結論に至り、
まず1plyぐらいでパイプを作って、それに積層して圧力をかけることにしました。
この辺も少しコツが必要です。その内書きます。

最終的にはどのチューブも大体10ply前後、
真ん中あたりが少し扁平してしまいましたが、ようやく納得のいくパイプが出来ました。

ちなみにこの時点で3週間ぐらい経過。
3週間で完成予定だったが、これは時間かかりそう


続く

サドル&シートポストを作った

Twitterではあげましたが、こっちではまだ紹介してなかったので

fc2_2013-01-27_18-26-05-030.jpg

自作シートポストとサドルです。といっても、シートポストのやぐらとサドルのレールは既製品ですが…
自作というよりリメイクでしょうか。


では、簡単に作り方を

【シートポスト】
まず、カーボンでパイプを作ります。
簡単に言いましたが、このパイプを作るっていうのが意外と大変で、実は今の自転車作りも非常に苦労しています。

今回は型となるステンレスパイプに離型フィルムを貼ってから直径が27.2になるようにプリプレグを巻いて作りましたが、全然取れない
ステンレスの表面を綺麗にしてなかったので、アンカー効果的なやつで食いついてしまって苦労しました。
やっぱり綺麗なアルミパイプを使った方が熱膨張的にもいいと思います。

まぁ無理やりぶっ叩いてとりましたが。

その後は、使わないシートポストのやぐら部分をとって、アラルダイトで接着して終わり。
パイプを引き抜くのに全力を注いでしまい、やぐらを作る気力がありませんでした。
いちおう、普通の2本締めのシートポストを作るイメージはあったんですけどね。それはまた今度で。

そして、結局厚さが1mmぐらいでちょっと怖かったのでクランプ部分だけ内側にさらに積層しました。


で、重さはこんな感じ

20cmぐらいあってこの重さ。やぐらが重かったです。

使ってみた感想は
お、普通に使える。
バキッと逝くかと思ってヒヤヒヤしてましたが、わざと大袈裟に座っても全然折れる気配はありません。
シートポストの角度的に曲げ方向に力があまり掛からないので、パイプの強度なんてそんなにいらないんだろう。

そして、カーボンシートポストだから振動吸収性云々は僕はまやかしだと思ってます。
じゃあシートポストの重要な要素は何かって、それはそれこそ普通に使えることですよ。あと軽さ。

なので、今回のシートポストは及第点は超えたと思います。
あとは軽くすれば、なおよし。


【サドル】
次はサドルです。

今回はレールは既製品で、型を取るものとしては1000円で買ってきたMaxFliteを使います。

まず紙粘土で型を取ります。
が、ケチって一個しか使わなかったので案の定ソッコー割れました。

で、もう考えるのはめんどくせぇ!ってなってそのまま離型フィルム貼って型にしてしまいました


お得意のVaRTMではなく、これもディスクホイールの時と同様に樹脂を染み込ませてから減圧しています。


意外と綺麗にできました。
まずウェットで2plyです。

座っても割れなさそうでしたが、やたらしなって怖かったので上からプリプレグでドライ1ply
の計3plyです。

そして、レールを無理やり樹脂とCFで無理やりくっつけました。


その結果

うわ、私のカーボンサドル重すぎ?
レールが重かったのもあるが、今回はレールとの接着につかったやつが主な原因かと…


で、使用してみた感想ですが

これが意外と悪くない

イメージとしてはさらに硬くしたコンコール
もとのサドルを直接、型にしたので一回り大きくなってコンコールっぽい感じに。

でも流石に硬過ぎなのでこれは通学用だなと思ってました。

が、先日、レーパン穿いて100kmほどこれで走ったのですが、全く痛くなることなく一日を過ごしたので結構イケルと判明。
これはいいものを作ったんじゃないかと思ったが、翌日にケツ痛くなるという時間差攻撃を使われたので、やっぱり今後あんまり使うこと無いかも。

一応、友人にも使ってもらったところ。
・壊れる気配はなかった
・硬くて全く撓らない
・前の方がデカくてうざい
などという意見。

撓らないのは難しい。2plyだと壊れそうだしかなり撓るし。かといって3plyだと硬いし。これは繊維を見直す必要がありそう。
前がデカくてうざいのは、僕も若干思うところがあって、
次作るならサイド削って、アスピデみたいに一枚板にしたいですね。


それよりも、今回見た目はともかく
使えるものは作れたのでまあまあ満足。不満だったのは、どっちも重かったことです。

やぐらとレールは廃棄処分パーツから流用したので当然重かったわけですが、今後また作るのにいいパーツからバラして使うのはちょっと気が引ける。

なので、今考えてるのはBerkみたいなシートポストとサドル一体型のものを作れば、機構も簡単だし軽そうで良さそう。
次作るならせっかくカーボンを使ってるのでこんな感じの軽量パーツを作りたいです。



とまぁ最近はこんな感じで作ったものをメガプロに付けて通学を楽しんでいます。

今回はこんなところで

おわり。

R500で似非ディスクホイールを作るの巻

私の自作カーボンの目標として、自転車を自分で作ろうというものがあります。
今まで細々としたものは作った事があったのですが、ちょっと大きな成形に挑戦・自作自転車の練習として、今回ディスクホイールを作成しました。



まず、ディスクホイールカバーを作成します。

普段は、VaRTM法という真空にしながら樹脂を含浸させていく方法を取るのですが、
ちょっとデカ過ぎたのと、かなりオワコンなポンプが一つしかないので、
今回は樹脂を予め含浸させてから真空を引く、より簡易的な方法にしました。

重ね方としては
バギングフィルム、成形型、離型フィルム、炭素繊維1ply、(ピールプライ)、離型フィルム、バギングフィルムの順に重ねて行きます。

成形型は、プラスチックで出来たディスクホイールカバーを先輩から借り、それを使用しました。

カッコした部分は出来上がりの違いを見るために入れたものと入れないものを用意しました。
ピールプライとは、剥がしやすくする・余計な樹脂を吸うというものです。
ぶっちゃけ、ただの布です。ポリエステルあたりがいいでしょう。普通に湯沢屋で買って来ました。

成形後、比較するとピールプライが無い方では樹脂が含浸しきれてないところが見られました。ちゃんとまんべんなく含浸させてたら問題ないでしょう
またピールプライが無い方が樹脂リッチで若干見栄えがいいです。
ただ、どちらも真空引く時にシワが寄ってしまったので表面に凹凸が出来てしまいました。
ピールプライのあった方は、一応含浸してるのと、1plyなので削らずそのまま使用しました。
ピールプライの無い方では一方向プリプレグを一枚だけ貼って再度成形、しかし熱膨張で曲がる。
・・・まぁいいです。今回は予備実験みたいなもんなので。



次に成形したカーボンをホイールに接着します。

今回は天下のR500さんを使用しました。

真ん中に穴を開けて、リムにアラルダイトでピールプライありの方を接着します。
せっかくなのでR500のシールも貼ってみました。

片面接着したら、中にコアとして発泡ウレタンをいれます。
家の断熱材とか隙間埋めに使われるやつですね。これも普通にホームセンターで買いました。

中途半端なところで使い切ってしまいました。
でも、後からリムの2倍以上に膨らんだので頑張れば一本でも足りたかも。
まぁ今回は練習だしね。うん、リム周りだけで。
(実は前髪に発泡ウレタンがかかり、前髪を切ってパッツンにして萎えてしまったっていうのは内緒)



まぁ気を取り直して、余計な発泡ウレタンを切って、反対側もアラルダイトで接着します。

しかし、ピールプライなしで2plyの板が硬くてリムの形に曲がらない。
仕方ないので切れこみをいれて後からそこをくっつけることに。
ハリボテ感が出過ぎて萎えー


まぁなんやかんやでとりあえず完成。
と思いきや、スプロケットと板が干渉する。

何か押さえつけるのにいいものって無いだろうか
がさごそがさごそ…

あった。

チェーンが内側に脱落しないようにするやつ。
でも調整出来ればいらないから、完車で買ってついてくるけど速攻外して捨てちゃうやつだね。まさか役に立つとは。


出来た。
フリーのカバーはホントならアクシウムの黒いやつとか欲しかったが当然持ってないので、ダサイがこれで我慢。


一応見た目はカーボンです。

でも重量は

1.96kg
まぁもともと1キロ超のR500に発泡ウレタン一本分詰めたらこうなりますよ。

で、乗った感じ
重い進まない、40km/hぐらいでようやくちょっといい感じになるが、速すぎるとホイールバランスがゴミなので走りもゴミ。

結果、粗大ゴミですな。
筋トレにはなるので通学に使ってます。



ところで、この前のハンドメイドバイシクル展行って気付いたことがある。

これのディスクを後ろから見ると、

まったいらだー!!
いや、ハニカム構造なのはなんとなく知ってましたよ。なので発泡ウレタンで埋めたわけです。
しかしなんか勘違いしてお椀型だと思いきや、ディスクホイールって完全に板なんだね。
ディスクホイールなんて見たことほとんどないからなぁ…もっと下調べすれば良かった…

もし次作る機会があったらまっ平らなもので、出来たらハニカムとかで作りたいですね。
アマンダでお話を伺った感じだと、どうやら出来そうな感じだったので。アルミハニカムも分けてくれるとかなんとか。
問題はハブとその周り。あれはなんか工夫しないとなぁ。



まぁそんなこんなで今は自転車作り真っ最中です。

未だにパイプ作りがうまく行かなくて、苦闘中
でも今月中には走れる形にしたいなぁ。


このディスクホイールはどうしよう。
うーん、ステッカー貼って痛車にでもしようかな。



おわり。
プロフィール

ナカボン

Author:ナカボン

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