Kann ich sicher ein Loch von der Krone in den Gabelschaft meiner Carbongabel bohren?

Wenn Kohlenstoffhersteller und -verarbeiter Löcher in Dinge bohren, denken sie an Folgendes:

• Ob die Unterbrechung der Kontinuität der Kohlenstoffschichten auf diese Weise stark genug bleibt.
• Ob genug Material übrig bleibt, um stark genug zu sein.
• Wie man das Loch verstärkt und fertigstellt, um Probleme mit Ausfransen, Feuchtigkeit und Spannungserhöhungen zu vermeiden.

Die Antwort auf die Frage, ob Sie sich sicher fühlen können, eine zufällige Stelle auszuwählen, durch die Sie ein einfaches Loch bohren und es als gut bezeichnen können, ist nein. Die Antwort auf die Frage, ob ein Carbonhersteller hier eine gute Lösung finden könnte, lautet wahrscheinlich. Wie kosteneffektiv es wäre, sie dazu zu bringen, ist wahrscheinlich bestenfalls grenzwertig. Wenn Sie es selbst machen und einen vernünftigen Job machen möchten, bedeutet dies, dass Sie eine vorübergehende Version derselben Fähigkeiten zusammenstellen, die erreichbar ist, aber nicht unbedingt etwas, das hier in eine Antwort passt (obwohl vielleicht jemand etwas anderes zeigen wird). .

Hier ist ein möglicher Plan, der sehr wenig riskiert: Verwenden Sie eine Taschenlampe oder eine Sonde mit gebogenem Draht, um zu testen, ob durch das Kotflügelloch ein Draht bis in das Innere des Gabelschafts laufen könnte. Wenn es möglich ist, finden Sie eine M6-Schraube mit einem Abschnitt ohne Gewinde, schneiden Sie das Kopfende ab, lassen Sie genügend Länge ohne Gewinde, um das vordere Kronenkotflügelloch aufzufüllen, schneiden Sie das Gewindeende nach unten und kleben Sie es in die Vorderseite der Krone (nach dem Wählen). die Passung und Vorbereitung der zu verklebenden Flächen nach Bedarf natürlich). Das wird zu einem Bolzen, an dem Sie Ihr Kotflügel- und Generatorlicht montieren und mit einer Mutter sichern können. Dort kann Ihr Ladekabel hinten in das offene Kotflügelloch geführt werden.

Ich würde annehmen, dass es nicht sicher ist, in Kohle zu bohren, nicht an dieser Stelle. Ich sage nicht, dass es nicht sicher ist, nur dass ich es stark vermute und nicht bereit bin, etwas anderes anzunehmen.

Um das Offensichtliche zu sagen: Wenn Sie Löcher in etwas bohren, schwächen Sie die Struktur. Eine schwerere Gabel kann überbaut werden und es könnte in Ordnung sein, aber Sie wissen nicht wirklich, ob die Gabel für diesen Zweck überbaut genug ist. Außerdem müssten Sie die Löcher richtig bohren . Im Fall von Kohlenstoff möchten Sie gute und scharfe Bohrer verwenden, die sich nicht an Fasern verfangen und möglicherweise eine Delamination in der Struktur verursachen, die sich ausbreiten könnte. Bei Metall möchten Sie die rauen Kanten abfeilen.

Ich kenne Leute, die Löcher für die interne Schaltverkabelung in Metallrahmen und sogar in einige Carbonrahmen bohren. Ich habe immer darauf hingewiesen, dass dies auf eigenes Risiko geschieht und dass ich es überhaupt nicht tun würde, wenn der Schlauch oder die Kohle sehr leicht ist. Ich bin mir nicht sicher, wie die durchschnittlichen Spannungen in den Bereichen, in denen Sie diese Öffnungen bohren, mit den Spannungen an der Gabelkrone verglichen werden. Ich würde jedoch vermuten, dass die Gabelkrone eines der am stärksten beanspruchten Teile des Fahrrads ist, wenn man bedenkt, dass jedes Mal, wenn Sie auf eine Unebenheit treffen, Kraft durch die Gabel nach oben übertragen wird.

Ich gehe davon aus, dass Fahrradingenieure heutzutage die Finite-Elemente-Analyse verwenden würden, um die Belastungen der beteiligten Komponenten zu simulieren, um eine Gabel mit einem internen Routing-Port zu konstruieren. Das heißt, sie unterteilen den Rahmen und die Gabel in viele Segmente und simulieren Belastungen auf jedem einzelnen ¹ . Ich würde davon ausgehen, dass die meisten Löcher in vorhandenen Gabeln eher gebohrt als geformt sind - die Sache ist die, dass die Ingenieure das Carbon-Layup ² so konstruiert haben, dass es einem vorhersehbaren Bereich von Kräften standhältBohren. Ich wette, in früheren Zeiten wurden diese Entscheidungen mehr auf einer intuitiven Basis getroffen, aber Teile waren schwerer. Dies sorgte für mehr Sicherheit. Im Prinzip, wenn Sie FEM machen könnten, könnten Sie vielleicht ein Gefühl dafür bekommen, wie groß das Risiko ist. Ihre Simulation müsste jedoch Belastungen in einer Vielzahl von Szenarien simulieren, und Sie müssten auch wissen, wie die Gabel aufgebaut ist, z. B. wie viele Kohlenstofflagen, welche Ausrichtung usw. Grundsätzlich, wenn Sie die Mittel dazu hätten In diesem Fall würden Sie auf Stack Exchange keine Frage stellen.

Dies ist eine lange Art zu sagen, tun Sie dies nicht, Sie wären viel besser dran, eine Ersatzgabel zu kaufen, die bereits einen Anschluss für das interne Routing hat, wenn Sie dieses spezielle Ladegerät verwenden müssen. Ich weiß, dass ENVE eine solche Gabel herstellt, obwohl ich nicht weiß, ob der Neigungswinkel und die Achskronenhöhe mit dieser identisch sind. Wenn Sie dies tun, geschieht dies auf Ihr eigenes Risiko, und ich würde lieber warten, bis andere es zuerst tun.

Anmerkung 1: Dies ähnelt der agentenbasierten Mikrosimulation, außer dass jeder Agent in der FEA Teil einer Röhre oder einer anderen Komponente und nicht einer Person oder eines geografischen Gebiets ist.

Anmerkung 2: Kohlenstoffkomponenten werden normalerweise aus vielen Kohlefaserstücken hergestellt, die in verschiedene Formen geschnitten, geschichtet und anderweitig auf eine bestimmte Weise angeordnet werden, um die gewünschten Steifigkeits- und Festigkeitseigenschaften zu erreichen, und dann in einer Form gebacken werden, um die Imprägnierung auszuhärten Harz. Das meine ich mit Carbon-Layup. Das Design des Layups für einen Carbonrahmen oder eine Carbongabel erfolgt parallel zur Auswahl, welche Rohre (welche Legierung, welche Wandstärke, konifiziert oder nicht, ovalisiert oder anderweitig geformt oder nicht) in einen Metallrahmen oder eine Gabel passen.

Genau vor dieser Frage stand ich vor etwa einem Jahr. Ich habe so viel wie möglich im Internet recherchiert, mit Fahrradmechanikern gesprochen und Gabelbauern und Reparaturwerkstätten E-Mails geschickt. Die Antwort, die sich aus all dem ergab, war ein klares „Nein“. Die Gabelkrone ist großen Kräften ausgesetzt und durch Bohren wird sie unvorhersehbar geschwächt. Das Einzige, was schlimmer ist, als kein süßes USB-Ladegerät in Ihrem Gabelschaft zu haben, ist, nach einem durch einen Gabelbruch verursachten Sturz kein Gesicht zu haben.

Ich kontaktierte eine Kohlefaser-Reparaturfirma in Großbritannien und fragte, ob sie vielleicht in der Lage sein könnten, die Krone zu bohren und sie auch zu verstärken (wie sie es bei ihren verschiedenen Rahmenrissreparaturen tun). Sie sagten ja und ich überlegte, ihnen einen Fork zu schicken, stellte dann aber fest, dass a) ich der Stärke der Reparatur nicht wirklich vertraute und das Verhältnis von Nutzen und Risiko ziemlich niedrig war; b) Die Kosten für den Job betrugen einen erheblichen Bruchteil des Baus einer neuen Gabel.

Seitdem habe ich im ganzen Internet nach der richtigen Gabel gesucht, und ich muss Ihnen leider sagen, dass ich ein Jahr später immer noch nicht die Gabel habe, die ich haben möchte. Das Problem ist, dass die derzeitige weltweite Fahrradknappheit alle Gabelbauer an große Verträge gebunden hat und sie solche Sonderanfertigungen nicht unterbringen können. Die günstigste Standardoption, die ich gefunden habe, ist diese: https://bombtrack.com/parts/forks/ext-fork-2-2/

Wenn es alle Funktionen hat, die Sie suchen, würde ich sagen, machen Sie es. Für mich fehlt etwas, das ich gerne an meiner Gabel haben würde, also bin ich immer noch auf der Suche.

Viel Glück damit! Wenn Sie eine Lösung finden, würde ich gerne hören, wofür Sie sich entscheiden.

Wenn Sie ein Loch bohren, würde ich vermuten, dass es besser wäre, gerade nach unten in das Gabelschaftrohr zu gehen (dh radial aus dem Reifen heraus), als durch die Seite des Gabelschaftrohrs zu bohren.

Erstens stören Sie wahrscheinlich den Lagersitz, und dann ist das Material, das den "Boden" des Rohrs bedeckt, wahrscheinlich weder so dick noch strukturell.

Sie müssen die Dicke des Bodens messen, indem Sie irgendwie eine Tiefensonde verwenden und die Innen- und Außenmessungen vergleichen.

• Wenn es superdünn ist, dann ist es nur ein Regen- / Aero-Schild und wahrscheinlich nicht strukturell und wahrscheinlich abnehmbar.
• Wenn es dick ist, dann ist es wahrscheinlich strukturell, und beim Bohren müssen die Seiten des Lochs verstärkt werden.

In jedem Fall sollten Sie die Kanten jedes Lochs mit einem für Kohlefaser geeigneten Lack versiegeln. Sie benötigen außerdem eine Gummitülle, um den Draht vor Abrieb zu schützen und den Draht vor Rad-/Reifenabrieb zu schützen.

Letztendlich können wir Ihnen nicht sagen, was „sicher“ ist – das hängt von Ihrer Risikotoleranz ab und wie gut Sie darin sind, ein potenzielles Problem zu erkennen, bevor es sich zu einem tatsächlichen Problem entwickelt.

Basierend auf den bisherigen Beschreibungen würde ich in Betracht ziehen, in das Gabelschaftrohr zu bohren, aber ich würde nicht in die Gabelzinke / das Blatt / das Bein bohren.

Für eine praktische professionelle Meinung sollten Sie die Gabel zu einem örtlichen Carbonfaser-Reparaturspezialisten für eine persönliche Inspektion bringen. Hier würden natürlich einige Kosten anfallen, genauso wie bei einem Arztbesuch.