【輪組】何謂燒框? 為何會燒框? 如何避免?

車狂之家手編輪工作室
發表於2017/09/25
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今天來談談大家常常聽到的一個詞:「燒框」。燒框是碳框特有的專有名詞,用鋁框都不需擔心燒框?為何?

先來想想我們何時會碰到燒框呢?其實就是在下坡的時候。下坡我們要透過剎車來減速,這是一種能量轉換過程:位能動能熱能

隨著(車+人)的位能減少,車速就變快,為了減速,剎車皮去磨框就會有熱能產生。熱能不斷累積、排不掉,最後框就變形了,這就是我們俗稱的燒框。所以當(車+人)愈重、坡度愈陡、滑得愈慢,就愈容易燒框

▲ 所謂「燒框」,是碳框在下坡剎車時溫度升高,黏合碳纖維的膠遇熱軟化而造成框體變形。
(圖片來源:車狂之家手編輪工作室)


那就只有碳框會燒框(變形)? 鋁框都不會?

這跟碳框的製成有關,碳纖複合產物是由一片片交織好的的碳纖布疊合,彼此間是用膠(環氧樹脂)來黏著,加壓加熱成型。用於黏合的膠(環氧樹脂),有其成型的溫度(Tg),遇熱會軟化,這就是燒框的主因-並不是碳纖維不耐熱,而是膠不耐熱

我們可以透過影片瞭解碳框的製作過程:

(影片來源:Easton Cycling - YouTube頻道)


透過影片大概就會知道,碳框是由切割好的碳纖維布,一層層貼上去,成為一個輪圈的形狀,最後放入大型模具,高溫高壓成型。要如何才能做出不易燒框的框體呢?其實最基本做法就是膠要夠耐熱,這就是我們常聽到的 *High Tg(註一)。

那只要用上 High Tg 樹脂就不會燒框了?絕對不是。個人看法:無論廠商說了什麼,一律持保留態度,真相為何還是必需親測。

依小索的經驗,目前市面上的 Tubular carbon rim(管胎碳框),有牌的會有一定的水準;碰到燒框的機會並不大;但是 Clincher carbon rim(開口碳框)就剛好反過來,會燒的比不會燒的多非常非常多!


同樣的廠牌、製程下,為何開口框比較會燒呢?

管胎的內胎是被外胎所包住的,外胎承受全部的胎壓;開口的內胎是被外胎和框所包住的,外胎和框承受全部的胎壓。膠遇熱只要稍微軟化,內胎的壓力會直接把剎車邊給撐開,所以開口胎只要一燒框,最明顯的現象就是剎車邊變寬。

▲ 左為開口框,右為管胎框。(圖片來源:Bicycles Stack Exchange


 在使用上如何避免燒框 

  1. 使用原廠建議的剎車塊:普遍來說制動性好的剎車塊,會讓框溫快速升高。廠商在挑選時會選擇符合 ISO 規範,並且升溫較慢的剎車塊。
  2. 剎車塊要安裝對位,夾在剎車邊上,不能有吃單邊的情況。
  3. 下坡兩輪同時使用剎車,前輪的比重佔6-7成。
  4. 剎車時採用點放。

(關於第四點,實際工廠端在機台上測試只要夾器放開數秒鐘,溫度就會大幅下降;但其實小索個人使用碳框跟鋁框的剎車方式上並無二致,沒在點放的。)


若一切符合上述原則下都還會燒,那只能說或許這框不合您用;這不見得是使用者的問題,也有更大的可能是這框的水準還不夠。

上述純屬經驗分享,若有任何問題歡迎提出討論。


*註一:Tg(Glass Transition Temperature)-玻璃轉化溫度,是所有塑膠及環氧樹脂材料最重要的特性之一,一般泛指塑料微觀中高分子鏈開始具有大鏈節運動時的溫度。當剎車造成框體溫度升高超過Tg值,黏合碳纖布的環氧樹脂呈現出柔軟可繞曲的橡膠態(Rubbery state),就會造成框體變形。


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