آنها استخوان‌ها، قطعات هواپیما و اتومبیل‌های F1 را کنار هم نگه می‌دارند، پس چرا دوچرخه‌ها را هم نگذاریم؟
درک استادانه از قابلیت‌های فیبر کربن، استفان اشمولکه را بر آن داشت تا بیش از سه سال پیش رویای این پیچ‌ها را ببیند.
Schmolke، بنیانگذار نام تجاری فیبر کربنی، می‌گوید:«فیبر کربن دارای پتانسیل بسیار گسترده‌ای فراتر از آن چیزی است که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرد.»
بنابراین می خواستم ببینم تا کجا می توانیم چیزها را پیش ببریم. اولین نمونه‌های اولیه را که روی دوچرخه شخصی‌ام آزمایش کردم، اما بعد از اینکه ساخت ثابت پیچ‌ها را به پایان رساندیم، دیدیم که آنها بسیار فراتر از صنعت دوچرخه‌سواری وعده داده بودند.»
کاربرد آنها اکنون در پروژه های هوافضا و خودرو گسترش یافته است، جایی که کاهش وزن آنها به میزان 40 درصد نسبت به پیچ های آلومینیومی مزیت قابل توجهی دارد.
با توجه به ترکیباتشان، پیچ‌ها هنگام سفت شدن کمی منبسط می‌شوند، بنابراین به همان کشش گیره داخلی با گشتاور کمتری دست می‌یابند و احتمال شل شدن آنها کمتر است.
این به ویژه در کاربردهای پزشکی مفید است، جایی که صفحات فلزی را می توان به طور ایمن تر و طولانی تر به استخوان های آسیب دیده سنجاق کرد. همانطور که اشمولکه می گوید، "جراحی کمتر همیشه چیز خوبی است."
پیچ ها از فیبر کربن EM7 مدول متوسط Hexcel ساخته شده اند که تقریباً با Toray T700 قابل مقایسه است، زیرا الیاف مدول بالاتر برای نحوه ساخت پیچ ها به اندازه کافی انعطاف پذیر نیستند.
اشمولکه می‌گوید «شیوه ساخت آنها در واقع بسیار هوشمندانه است. الیاف در جهت 0 درجه قرار دارند و از مارپیچ نخ پیروی می کنند، که باعث می شود پیچ و مهره را تقریبا غیرممکن کند.
با این حال، جهت دادن به الیاف دشوار است و قالب فوق العاده پیچیده است، به همین دلیل است که قیمت آنها حدود 6 پوند برای هر پیچ است.'
فیبرها سپس حرارت داده می شوند و با اضافه شدن یک ماتریس PEEK فشرده می شوند. PEEK یک کامپوزیت ترموپلاستیک است که Schmolke توضیح می دهد که استفاده از آن بسیار بهتر از رزین اپوکسی است.
"شما نمی توانید اپوکسی را مانند PEEK گرم کنید، که کلیدی است برای به دست آوردن پیچ و مهره ها با کیفیت بالا."
اگر بچه‌های کوچک وزن با شانس تراشیدن چند گرم اضافی از دوچرخه‌هایشان بزاق ترشح می‌کنند، Schmolke به سرعت به این نکته اشاره می‌کند که در حال حاضر پیچ‌های کربنی فقط در دوچرخه‌ها کاربرد محدودی دارند.
گفتگوی گشتاور
"گشتاور مورد نیاز برای بستن فرمان در ساقه ها و میله های صندلی در لوله های صندلی بسیار زیاد است - خطر ترک خوردن پیچ ها - اما آنها برای استفاده در دنده ها، هدست ها و روی قفس بطری عالی هستند." همیشه مبتکر، راه حلی را برای استفاده گسترده تر از پیچ ها پیش بینی می کند.
"من پتانسیلی را دیده ام که بتوانیم اجزای خودمان را به طور خاص برای این پیچ ها طراحی کنیم، که در را برای وزن های واقعا سبک باز می کند."
همانطور که وجود دارد، تعویض همه پیچ‌های آلیاژی ممکن برای پیچ‌های کربنی بیش از 20 گرم صرفه‌جویی نمی‌کند. با این وجود، اشمولکه می گوید که آنها همچنان بسیار محبوب هستند.
هرگز فکر نمی کردم دوچرخه سواران بخواهند چنین پیچ و مهره های گران قیمتی بخرند تا فقط چند گرم صرفه جویی کنند. بدیهی است که من مدت‌هایی را که دوچرخه‌سواران طی خواهند کرد دست‌کم گرفتم!'
