東員自転車工房の作業日誌

自転車のパーツ取付、オーバーホールなど作業を募集してます。詳しくは東員自転車工房HP→http://toincyclefactory.web.fc2.com/index.html


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いやはや、数えてみれば只今8案件を同時進行中でありました。
しかもどれもなかなかに手強い作業で、部品の仕入れも含めちょっとずつしか進まないのでもう気持ち悪いったらありゃしない笑
それらもこの25,26,28で4案件が完了しスッキリしました。また順次報告致します。

さて、以前から相談は受けていたものの重い腰が上がらずにいたカーボンフレームの補修が遂に実作業に向けて具体的に進行し始めた。
カーボンシートをエポキシ樹脂で固めて補修しようというものだ。

まずはカーボンシートをどうやって手に入れるのか、という調査から入る。
リアル店舗で売っているような所は想像ができないのでここはネットしかない。
そこで辿りついたのがここだ。
株式会社スタンダードテストピース
http://standard-testpiece.com/
東レのトレカクロスが1m×1mから切り売りしてもらえる。
法人向けのサイトっぽいが、僕のような個人でも取引してもらえた。
4種類あり、1m×1mで1万円弱くらいだ。
見積をもらい、それに○つけて注文書として送信、商品到着確認後に振込という形だった。
ここの繊維というところのCO6151Bというのを使った。

次にエポキシ樹脂を選定する。
まあ種類がたくさんあってよく分からない。
比較的よく使われているこれにしてみよう。
ブレニー技研 カーボンクロス用エポキシ樹脂 GM-6800-120
これはアマゾンで簡単に手に入る。

あとは「吸引して気泡を抜く」ってのと「加熱する」ということが必要だ。
僕は本業は分析ラボなので理化学機器は豊富にある。ちょいと拝借することにしよう。
真空ポンプとリボンヒーターだ。丁度使ってないし当分借りていこうかな。内緒だぞ!

材料は揃ったので塩ビパイプとかで練習してみようかなあと思っていたその頃、オーバーホールしていたMTBのヘッドチューブに亀裂っぽいものが見つかった。


これは何だろうなあ、塗装の割れだけだといいんだけどなあと祈りながら中身を見ると、


ムム!錆びがいい具合に・・・ではなく、
内側にもヒビが見える。しかも上だけじゃなく下にも、計3か所に亀裂があった。
何かホースバンド的なもので補強しようかとか考えていたところ、カーボンクロスで補強すればいいんじゃないかという思いが強くなり、実行に移してしまったわけだ。


けっこうヒビが入っている。しかし生地はアルミで丈夫なので構造物としての強度は素地に頼り、何か伸びない硬いもので巻いて広がらないようにすればいいだけだ。カーボンクロスの特徴を発揮する場としては、チューブの折れを補強するといった場合よりも有利だと考えられる。


エポキシ樹脂は主剤10に対して硬化剤3を混合するというものだ。
混合後30~40分程度で硬化が始まるらしい。
これは一番小さいもので主剤120g入りだが、今回使ったのは確か20g程度だ。フレームの一部を補修するくらいならこれだけでも5回分くらいはありそうだ。


カーボンクロスはペラッペラで、思いのほか柔軟性があるというか、引っ張ると生地が歪んで形が若干変わったりする。チューブ形状が複雑であっても馴染んでくれそうだ。


気泡抜きというのは、ビニール袋で真空パックみたいにして行う。
これは本番だが、本当に吸引できるのかと色々試した結果、分厚い袋は適さず、このスーパーの袋みたいなペラペラなものの方がこまかい凹凸に密着して真空パック状態を作りやすい。
特にこの場合はヘッドチューブも塞がなくてはならないのでやりにくかった。
薄いラバーシートみたいなのがあると良さそうだ。今度探してみよう。
写真を撮るために手を離しているが、この状態でトップチューブとダウンチューブをグッと掴めば真空パック状態になる。


今回はとにかく巻いて広がらないようにするという目的なので細長く切り取り、何周かヘッドチューブを巻く方法にする。
使い捨て手袋なんかをして、このクロスの上にエポキシ樹脂をタラーっと垂らし、指で伸ばすとドロドロの海苔みたいになる。切ったところはすぐほつれはするが、ドロドロの状態ならほつれた糸ごとグルグルと巻いていけばいいので多少ほつれていても割と綺麗にできる。
切れ端をマスキングテープで保護した面については、そのままエポキシ樹脂でドロドロにするとマスキングテープもプラモのデカールみたいにずらすことができるがかなり難しい。
保存する箇所以外はマスキングテープはいらないかなと思った。
巻き終わったらビニール袋で真空パックにする。皺になったりしそうだと思っていたが、全くもって美しく密着させることができた。


オーブンで60℃以上で加熱するとより強度が増すらしい。
出来れば真空パック状態のまま加熱できるといいようだが、それは難しかったのである程度気泡抜きができたらテドラーバッグ(これも理科学機器、テフロンの袋)を裂いたシートで巻いてリボンヒーターを巻いた。この状態で100℃4時間程度放置する。
これが失敗で、エポキシ樹脂がこのビニールの形のまま波打って固まってしまった。
本当の本番はチューブなので、金網で患部に接触しないように空間を作りその外側にリボンヒーターを巻いて局部的にオーブンを作る構想でいこう。
今回はこの上からもう一度カーボンシートを貼り、吸引しないで被せるだけにして凹凸を隠した。


全然うまくいってなさそうだが、これは化粧テープみたいなもので中身はきちんと巻かれているので大丈夫だ。
この化粧テープは、トップチューブとダウンチューブにリボンヒーターを巻き熱を伝達させることで加熱した。なので化粧テープもなかなかカチカチに硬化している。

今回やってみたところの感触としては、説明書通りやればうまくいくといった感じだ。
やはり吸引と加熱が難しいところではあるが、患部の形状に合うよう前準備をすればそんなに苦労することはなさそうだ。今度は硬化で失敗しないようにして、研磨成形できるといいと思う。自分のカーボンフレームでやってみようかな笑

東員自転車工房http://toincyclefactory.web.fc2.com/index.html

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