Slidstærke cykelkomponenter skal give konkurrenterne baghjul
Et særligt design og en slidstærk belægning kan forbedre levetiden på pulleyhjul til racercykler. Det viser erfaringen fra et ’meget lovende’ MADE Demonstrationsprojekt, hvor Teknologisk Institut hjalp virksomheden CeramicSpeed med at give konkurrenterne baghjul.
På cykler med udvendige gear bliver kæden guidet gennem bagskifteren ved hjælp af to små tandhjul, de såkaldte pulleyhjul. Pulleyhjul er de tandhjul på cyklen, der hurtigst bliver slidt, idet kæden altid er i kontakt med dem uanset hvilket gear, der bliver benyttet. Desuden har de en forholdsvis høj rotationshastighed på grund af den lille diameter.
CeramicSpeed, der har hovedkontor i Holstebro, er førende indenfor innovativt design af cykeldele, og de producerer pulleyhjul og andre komponenter til high-end segmentet. Desuden fremstiller Ceramicspeed også lejer til både cykel-, motorsport og fremstillingsindustrien.
- Projektet var en succes, da vi har opnået stor viden om slidstyrken af vores pulleyhjul med forskellige belægninger. Det hjælper os til at vælge den rigtige belægning til vores næste generation af aluminiums-pulleyhjul, lyder det fra Carsten Ebbesen, R&D Manager hos CeramicSpeed.
Næste generations tandhjul
Sammenlignet med konkurrenterne har CeramicSpeed med brugen af lejer af høj kvalitet og alternative tandhjulsdesign med flere tænder opnået nedsat friktion, forbedret guidning af kæden og øget slidstyrken pga. lavere omdrejningshastighed i deres nuværende pulleyhjul.
Imidlertid ønskede CeramicSpeed en endnu bedre levetid af deres pulleyhjul. For at teste og udvikle en slidstærk løsning søgte CeramicSpeed derfor et MADE Materiale Demonstrationsprojekt, hvor de samarbejdede med Teknologisk Institut.
Gennem projektet viste det sig, at de små tandhjul kan have stor betydning for den midtjyske SMV:
For at sikre, at CeramicSpeed yderligere kan distancere sig fra konkurrenterne, er det vigtigt, at levetiden på pulleyhjulene øges. Vi har i samarbejde med Teknologisk Institut undersøgt muligheden for at belægge pulleyhjulene med en hård og slidstærk belægning, og det ser pt. meget lovende ud i forhold til en højere slidstyrke
- Carsten Ebbesen, CeramicSpeed
- Vi anser projektet for en succes, da vi har opnået en stor viden omkring slidstyrken af vores pulleyhjul med forskellige belægninger. Det hjælper os til at vælge den rigtige belægning til vores næste generation af aluminiums-pulleyhjul, lyder det fra Carsten Ebbesen
CeramicSpeed producerer både pulleyhjul i aluminium og i titanium, og i MADE Materiale Demonstrationsprojektet har fokus været på at forlænge levetiden af pulleyhjul fremstillet i aluminium.
Stærk og flot
Foruden kravet om en øget slidstyrke, er det også et krav, at den benyttede belægning er attraktiv at se på, så produktet passer i CeramicSpeeds produktportefølje.
- På Teknologisk Institut har vi påført en række belægninger på CeramicSpeeds pulleyhjul ved hjælp af PVD-teknikken (Physical Vapour Deposition - se faktaboks for yderligere forklaring).*De belagte pulleyhjul er dernæst blevet testet hos CeramicSpeed, der råder over udstyr, som kan måle sliddet meget nøjagtigt, fortæller Kristian Rechendorff, projektleder hos Teknologisk Institut.
Som reference er et standard pulleyhjul med en anodiseret overfladefinish blevet inddraget i testen (sort pulleyhjul oven for). Derudover er en variant med en anden type keramisk belægning blevet undersøgt (rødt pulleyhjul oven for).
Testen viser helt tydeligt, at det guldfarvede pulleyhjul til højre i billedet oven for, (dvs. den med PVD-belægning), er det mest slidstærke i forhold til begge de to referencer.
Den guldfarvede belægning er ligeledes mere slidstærk end de øvrige PVD-belægninger, som blev testet.
Teknikker til overfladebehandling
I projektet har man anvendt to overfladebehandlingsteknikker, anodisering og PVD.
Anodisering er en elektrokemisk konvertering af overfladen på en aluminiumsdel fra aluminium til aluminiumoxid. Anodisering foregår ved, at der sættes strøm til aluminium, mens dette er nedsænket i et vandbad. Aluminiumoxiden er meget mere hård og kemisk stabil end aluminium og ved at foretage denne konvertering af overfladen kan en relativt blød del i aluminium opnå en større hårdhed og derved større slidstyrke.
PVD-teknikken (Physical Vapour Deposition) er ligeledes en overfladebehandlingsteknologi. Til forskel fra anodisering foregår denne ved, at et lag af et nyt materiale dampes på et emne. Processen foregår i dertil indrettede kamre og kræver avanceret specialudstyr. Der kan påføres et væld af forskellige belægninger. Ved mange belægningstyper er det muligt at opnå overflader med exceptionel stor hårdhed og derved kan overflader med meget høj slidbeskyttelse af det underliggende materiale fremstilles. Teknikken benyttes til et væld af anvendelser; fra vinduesglas til bearbejdningsværktøjer
MADE Demonstrationsprojektet er muliggjort ved finansiering fra Industriens Fond. Artiklen er oprindeligt publiceret her: SLIDSTÆRKE CYKELKOMPONENTER SKAL GIVE KONKURRENTERNE BAGHJUL