碳纖維車架憑啥賣到五位數？深度扒皮碳纖維的種種謠言
碳架是什麼
騎車的老鳥，都知道碳車架的水很深，國產碳和國外碳，低模和高模，有關碳纖維的一切向來是腳踏車謠言的重災區，而眾多腳踏車大廠卻對碳纖維技術守口如瓶，更讓這事添了一份神秘。
終於有一家廠商決定不再傳統下去，美國單車廠商Allied Cycle Works聯合碳修復專家Raoul Luescher合作撰寫了一篇可能是有史以來最詳細的碳纖維車架揭秘文章，釋出在澳洲腳踏車媒體Cyclingtips的網站上。
什麼是碳纖維？
碳纖維是一種聚合物，準確的說，是經過多種加熱步驟而定型為絲線狀的碳原子。 這些長絲每根直徑約5-10微米，比一般人發細10-20倍。
碳纖維細絲看起來就像人的頭髮
這些單絲聚集在一起形成絲束，就像將幾股線搓成一根繩子那樣，一起工作的碳纖維，擁有了人們印象中的特質——輕巧、堅固。
1謠言一：模量越高越好嗎？
首先我們要知道什麼是模量？
模量是指單根碳絲束使用的細絲數量。
模量，就成了碳纖維的最常見的度量標準。例如，具有3，000根長絲的碳絲束通常被命名為3K，6000絲是6K，依此類推。
模量並非越高越好，因為較高的模量意味著較高的脆性。
關鍵一點，至少在腳踏車行業內，暫時還沒有一個統一的衡量標準來規定多少模量屬於高模量，這就導致了描述模量的
非標準化
，（這更像是品牌忽悠銷售者的一種策略）：一個品牌聲稱的“超高模量”材料實際上可能比另一個品牌的“低模量”碳更“軟”。
和單純的模量高低相比，這些不同剛度的碳是如何應用、應用在車架的哪些部位是更重要的事情，最好的車架都會採用多種模量的碳來製造不同位置。
2謠言二：碳纖維是衡量車架好壞的唯一標準？
首先，沒有樹脂的碳絲一無是處
碳絲束在加入環氧樹脂前，還是很軟，幾乎毫無用處。必須向碳纖維中新增樹脂將其轉變為複合材料，更準確的工程術語叫，碳纖維增強聚合物（CFRP）。
相比輕巧的碳纖維，樹脂相對笨重。 廠商在生產這類複合材料時，都希望儘可能少使用樹脂來固定碳纖維。
圖片中的碳纖維管材都使用了一種叫Innegra的增強材料
為了融合碳纖維和樹脂，大多數車架廠商會將碳纖維布預浸漬在未固化的樹脂中，並冷凍儲存。這樣做有助於確保樹脂覆蓋每一個碳絲束的縫隙。
碳布的編織法決定車架的強度
廠商在編制碳布時，有兩種方式。
一種是單向編織法，所有的纖維都在一個平行的方向上執行。
這種方式的優點是，在一個方向上提供了最大的強度和剛度，缺點是，其正交方向上的強度和剛度都很弱，五通、頭管、有線管鑽孔的地方都會選用單向編織的碳布。
另一種方式是交叉編織法，絲束可以以各種角度編織在一起，
通常以十字交叉的方式編織在一起，使得材料可以在多個方向上同樣強壯。
其他因素
車架設計師需要權衡廣泛的引數，如剛度與脆性，重量與耐久性，耐衝擊性，當然還有成本，確保能在最合適的部位使用最合適的碳纖維型別。
一般來說，碳車架的設計可能性是無限的，如果做得好，碳車架的壽命幾乎是無限的。
3謠言三：腳踏車品牌每年都推出新得腳踏車型號合理嗎？
持續的改進 > 大幅的創新
理論上每年都推出新的碳架腳踏車型號是不合理的，因為設計一個碳纖維車架是個艱難、緩慢而複雜的過程。無論是材料、受力還是外觀，這些過程都很緩慢，不同的品牌之間差異也非常巨大。
通常情況下，每隔幾年你才會看到一個品牌透過迭代和漸進式的改進來更新現有的模型，而不是重新設計已經相當精緻的產品。
Luescher解釋說，碳纖維車架的進步大部分歸結為更精益的過程控制。
高昂的時間成本
有限元分析（FEA）能對車架進行虛擬測試。這個測試過程通常需要一年的時間。
因為實物建模很貴的，一個部件的模具就要十幾萬到幾十萬人民幣不等，所以電腦建模在這些年成了主流。
碳架是如何煉成的
單體法（Monocoque Manufacturing），是目前業界最常用的碳架製作法，有點像我們常說的一體成型。
在腳踏車產業裡，真正的一體成型很少見，大多數都是先合成出自行車的前三角（上管、立管、下管），再將後上叉和後下叉與前三角粘結在一起，這也是Allied使用的技術。
單體法的第一步是預生產像頭管這種複雜的構件。而為了完成它，大片預浸碳版要被切割成單個的塊。
設計師根據電腦圖紙為複雜部件製作不同的預生產片。
像尾勾這種部件，也需要進行預生產。
當設計師們完成那些預生產部件的切片後，他們就會打印出來，鋪在機床上的碳纖維板上。
一臺公路車架通常會使用了326塊獨立的預浸碳塊，而單獨前叉上還需另外再加170塊，所以碳纖維車更像是一輛“拼”起來的車。
機床會根據設計的幾何構型進行切割。
切割完成後，預生產片會被放入單獨的模具中。例如頭管，就要先使用單獨的模具進行預生產，然後將部件移入主模具。
小的構件完成預生產後，才會輪到前叉和車架。專用的模具將會對碳纖維步進行內外衝壓，固化成我們熟悉的樣子。
現在車架的雛形出現了，下一步是打磨和上漆。
在每一個類似後上叉和後下叉的連線處，廠商一般預留一個0。5毫米的凹陷，這讓結構更加堅固，同時漆面更加平滑。
噴漆是一個更加費時費力的過程，好看的漆面絕不會是5、6層那麼少。
在腳踏車工廠的噴塗車間裡，顏色幾乎是無限多的，如果你還記得崔克總部有多少根顏色各異的車架的話
4謠言三：碳纖維車架成本虛高？
時間成本
拋開碳纖維本身的成本價格，
理論上，一條美國國內生產線按照順序完成上述工藝後需要24小時的勞動。實際生產中，通常是這個時間的2-3倍。
高昂的模具成本另人望而卻步
每個車架在設計都需要建立特定的模具，不同尺寸的車架也需要一套自己的模具。考慮到一些廠商為每種尺寸提供12種尺寸，甚至是多種幾何尺寸，可以說其中模具的成本相當可怕了。
所以就算是Giant或Specialized這樣喜歡推陳出新的領頭羊企業，也只能是2、3年才推出一款新碳纖維車架。
有了這樣的模具成本，當沒有生產數量來平衡成本時，較小的品牌和廠商都會選擇開源的車架，這也是公模車架比大品牌車架便宜那麼多的最主要原因。
精密的質量控制、測試
每一個成型零件在進行粘接之前都會進行全面的視覺檢查。粘結後，檢查車架是否對齊。進入塗漆過程之前檢查表面質量，最後在完成塗漆之後檢查塗裝是否完成，然後再進行裝配。 還要對車架和前叉進行了10％的剛度測試隨機抽樣。
儘管ISO認證在這個領域確實存在一些行業標準，但是大多數主要品牌都會進行額外的測試。 除了頻繁的視覺檢查之外，還要單獨稱量各個部件和子元件，以確保每個部件都有適量的樹脂注入。有時原材料也被跟蹤。
德國的Canyon甚至用X光機檢查前叉和車架。
總體來說設計、生產、製作一個碳車架是一個耗時費力的過程。
所以一個碳架賣到五位數還真不是忽悠！
多年來，從消費者的體感而言，碳纖維車架並沒有太大變化。 然而，站在行業角度， 對於這麼一種既要安全、合規、堅固，又需要極致的輕盈的材料而言，正應了那句老話，細節決定成敗。
