制作更好的复合材料自行车，第 2 部分

我的最新博客是关于 HIA Velo 自行车的，内容涉及将高分子量聚丙烯 (HMWPP) 与碳纤维结合使用，以获得更耐用的自行车车架。但关于这个主题还有更多内容需要介绍：自行车轮辋 （车轮）结合碳和 HMWPP 以获得更大的韧性。我最近有机会与 Derby Rims LLC（美国加利福尼亚州圣安塞尔莫）的创始人、所有者和产品设计师 Ray Scruggs 交谈。该公司以 Scruggs 的昵称 (derby) 命名，该昵称源于他在加利福尼亚山区参加友好的山地自行车聚会或德比。

Scruggs 于 2012 年开始设计和测试碳纤维自行车轮辋，并于 2013 年出售了他的第一个山地自行车轮辋，比当时任何可用的轮辋都要宽。轮辋壁和轮胎固定安全性优于现有的碳纤维轮辋。”他补充说，高级骑手认识到改进宽度、耐用性和安全性的优势。 Scruggs 继续将轮辋销售的所有收益投资回业务，同时继续他的日常工作测试和开发业务软件。他解释说，他为自我保护的新设计提交了专利申请，但补充说“我的设计立即被几乎所有碳纤维轮辋品牌密切复制。”

斯克鲁格斯的车轮设计是由一家在碳复合材料和自行车方面拥有专业知识的中国公司制造的。他说当他评估第一个轮辋的表现时，他感到“惊讶”。该机密制造商使用钢模具，在模具中铺设单向碳纤维，并使用气囊为空心轮辋内部提供固结压力。在固化和模具冷却后，轮辋被脱模、去毛边、打磨、钻孔（用于辐条）和完成（一些涂漆），Scruggs 说：“德比轮辋工厂在生产过程中有 24 个质量控制签收。装运前的每个轮辋。”

斯克鲁格斯说，碳纤维的预期用途可能不会比山地自行车轮辋更大。它们会受到沿小径的岩石和树根的频繁和不规则弯曲，以及当车轮撞到障碍物和突然下降或跳跃着陆时的多重重重力载荷 (G 载荷)，其中骑手的全身重量经常重重地撞击自行车座椅并压低悬架。随着 Derby Rims 产品的推出，有关其质量和性能的消息迅速在骑手和山地自行车赛车手中传播开来。第一款德比碳纤维轮辋分别为 34 毫米（内宽）和 40 毫米（外宽），深 31 毫米（从上到下），壁厚为 3 毫米，大大提高了在岩石小径上的抗冲击能力与铝轮辋和其他复合轮辋相比，提高了对过度轮辋弯曲的抵抗力。事实上，Derby 轮辋的耐用性比 2013 年任何其他碳纤维山地轮辋的耐用性高 3 到 5 倍。也就是说，Scruggs 表示，在上轮辋壁区域，碳纤维轮辋在真正重击时会出现分层和微裂纹（轮胎连接到轮辋的地方）。

“我一直在寻找耐久性的进一步改进，我遇到了 Oxeon（瑞典博拉斯）的人，他们于 2016 年邀请我参加在阿纳海姆的 CAMX。所以，我去看了演出，他们把我介绍给 Innegra Technologies [格林维尔，美国] 的 Jen Hanna。” Hanna 将 Scruggs 推荐给 Innegra 的 Russ Emanis，后者提供了 Innegra 织物和混合碳-Innegra 纤维材料的各种样品，以及多层叠层建议，其中包括 Innegra 用于山地自行车轮辋设计。

在轮辋的不同位置对 Innegra 进行试验后，Scruggs 调整了每种车轮型号和类型的叠层。 “在 2017 年末对 Innegra S/碳纤维‘混合’测试轮辋进行的第一次校准机器负载弯曲测试显示，与使用 100% 碳纤维 UD 叠层轮辋的正常生产相比，轮辋弯曲公差负载数有所提高。重量和层数，”斯克鲁格斯说。这些结果让他有信心投资更多的测试轮辋和实际车轮，以进行专业的山地自行车骑手测试。

2018 年春季，Innegra 测试轮辋被提供给两名专家级和专业级速降赛车手，用于真实世界的极限使用骑行测试。在近 12 个月的频繁比赛训练中，测试车手没有遇到轮辋故障。 Scruggs 说：“与他们通常比赛时使用的 100% 碳纤维‘Downhill’模型德比轮辋相比，提供给我的测试骑手的 Innegra 混合测试轮辋的轮辋叠层要轻得多。赛车手和我预计更轻的 Innegra 混合上篮轮辋会很快失效。但是 Innegra 混合测试轮辋继续频繁地用于训练骑行 2000 多英里，并承受一些极其艰苦的使用，包括在岩石地形上以非常高的速度着陆 25 英尺跳跃和下坡跑障碍。”

斯克鲁格斯说他计划在今年冬天继续在洛杉矶一家完善的耐久性测试实验室进行测试，配备动态滚轮机，能够同时测试多达 6 个车轮，滚轮上有大的颠簸，并在测试中加载了重物轮轴。两个 Innegra 混合测试轮和两个基准生产轮将进行故障测试。 “经过这次测试，我将有信心投资 Innegra 混合动力轮辋进行生产。”

在此处访问 Scruggs 的 Derby Rims 网站：https://www.derbyrims.com/leader-of-rim-design.html。