我自製的第一部自行車

自行車製作 首選物料 以碳纖維為首要原料,而偷輕及要求更硬的強韌程度,則使用鈦合金和鋁合金為主。將來這單車都會以 安全 及 順暢 為基本方向作修定。
第一架自製單車,只是以車架為主要項目,因其它部件實在不易做到又輕又精確。今次以小輪車去學習製作整個過程,由 畫圖、計尺寸、找材料、買材料、買配件、組成零件、參考力學原理、實作處理貼合過程、改善製作過程及技巧,等等。這些過程,令我學習到不少製作碳纖維物品的基本常識。
的確沒選錯物料,碳纖維確實夠輕及夠硬,以DIY來說 碳纖維可用專用的Epoxy 來貼合,但 鋁合金、鐵、鋼、鈦合金,等等,都不是既輕型又方便自己可以做得到。但我選用的碳纖維也不可能與正式生產碳纖維單車的生產商可比,物料可以接近,但自製卻差在製作過程。因為自製不能在加熱情況下再加超高壓力,更沒有模具定形。所以自製的碳纖維物品,其密度不可能與大廠相比美,更沒有美麗的外觀。而且,在實際製作時,卻因為自製而會加強不少剛性及支撐點,令整個車架可以和普通車架沒分別,但重量會因為使用物料 加厚,加多 而重了不少,不過 這代價仍然可以接受,因為整體重量與使用鋁合金重一點。
小輪車由小孩到老人家,都非常適合騎乘的單車品種。所以,我先製作小輪車給女士使用。她們不用時,我當然要將它Run-In啦(我都等著玩) !對女士來說,小輪車身高比較低, 及使用直把或燕把手,機乎沒有適應壓力,可以騎得比較安心。但不要以為小輪車,車體就很細很輕, 真的沒什麼關係,為要考慮到安全性,更會需求比正常加厚、加強某些地方,這會使它真的不可以輕盈,確實有點可惜。
提到安全,今次製作的小輪車,基本要求就是要安全,輕盈減磅已不是重點所在。所以,製作完成後,必定是我去測試它的安全性。已為這次測試訂下一些指標,令客觀安全條件成立,其中包括以下這些測試。
• 少許 跳躍 花式
• 多次沖落三層樓高的樓梯
• 跳小台階,約離地半米高落地
• 經常行山路
• 走超長途路線
• 走落山路片彎
這些都已經超出小輪車的用途,機乎接近山地車要求。這也是我的目標,因自己騎車是不理它是那種類形,只問自己技巧能否騎得過。所以,無形之中會傷害了單車,唯有改變單車之特性,來迎合我的習慣。更因為加強單車之強韌性,令其他使用者得到安全的車子。

說回車子實際設計,先考慮車架各項尺寸。首先考慮使用多大的輪組,在考慮到可給女士使用 和 容易適應性,就選擇了20寸輪組,並可以兼容406 及 451輪圈,令將來可玩性大增。
其次是車架尺寸,因同樣的考慮點,在決定座管之高度時,是會影響座管本身的安全保障 及 整體設計。最終之設計是使用比較低的上管設計,而可以使用不太長的座管。
前叉原本想買現成的,但每次想到整車的設計是盡可能DIY各部份,就再次考慮自製一把前叉。最終的結論是試吓無防,但日後再不想在沒有足夠設備下製作前叉,因為會令你很失望,樣子差還可以接受,要準確度及強韌度就是難以要求輕量化,這也是DIY不及工廠的無奈。最後,還是完成了,只是一改再改,肥大了很多。準確度也差少少,但仍然可以正常使用。在製作過程中,學習到不少的偷輕及強化技巧。而叉口位也改了不少次,最後在網上找到了鋁叉口,就改用了它。而叉上管口,我沒有用正常方式,我設計成貼上一個鑼絲座,就這樣永久固定!
頭頸管都是用碳纖維管來做成。因為這車架不是摺疊款式,所以使用了比較長的頸管尺寸,並選擇了上下同樣尺寸的44mm碗組。
中軸管(五通),因為找不到合適的碳纖維管,而且又擔心強韌度問題,但又找不到任何五通管,最後好彩地找到一間有得訂做中軸管並做好左右鑼絲牙,而且還可要求使用鈦合金物料來完成。我當然買了幾個啦,免得日後再找不到!
整個車架,絕大部件都是使用碳纖維管,碳纖維布,碳纖維絲,其次是鈦合金 和 鋁合金。用碳纖維管做骨架,座管,碳纖維布是用來加厚貼合位,令強度因多一層而強一點,碳纖維絲用在每處包扎及強化接口位,只有中軸管是鈦合金,其他鑼絲都盡可能更换成鈦合金鑼絲,叉口位及碟剎座就利用現成鋁合金焊件。
座管也是用碳纖維管來做,因修改了很多次,最後還是取消一個很難完成的想法,取而代之是使用現成的鋁座管Cut短它,再接駁之前的專用尺寸碳纖維自製座管。這並不是為碳纖維而接駁回自製的座管,最大影響是找不到車架上的29mm座管外徑尺寸,這亦是在設計時的一點考慮錯誤。
碳纖維管之尺寸考慮很人性化(即是沒什麼根據), 只以最基本夠用的剛性及安全性作為考慮點。剛性雖可以測量,但我沒有器材,只用一種很源始的想法來作決定。就是先找出下管的尺寸,之後用差不多強度(或細一點的管子) 來作為上管,並加更細一點的管子作為加強剛性及彈性之用,令整個架構會做得比需求更強的安全性。

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