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カーボンフレームのクラック補修


 
flare  2017-8-4 23:28
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カーボンフレームのクラック補修
購入価格 ¥108

シクロクロスレース中の転倒でカーボンフレームが破損。しかし比較的軽微な損傷だったこと、加えて翌週のレースまでに新たなバイクを準備するのが困難だったこともあり、せっかくなのでDIYで修理してみることにした。

--------------------注意--------------------
一口にクラックと行っても、表層のみの軽微なヒビから、完全に破断する致命傷まで、損傷の具合は様々です。
また、破損場所も様々で、あまり大きな力がかからず、万一破断しても致命傷になりにくいシートステーから、折れたら大事故を免れないフォーク周りまで、一様に語ることはできません。
したがってお約束ですが、本記事を参考にして行ったあらゆる結果について、責任を負うことはできかねます。
あくまでも、私はこう作業しました、という紹介としてお読み願います。
----------------------------------------

まず破損状況について。 シクロクロスのレース中、左コーナーでスリップダウンし転倒。 レース後でバイクを確認すると左チェーンステーにクラックが入っていた。 位置的にクランクが当たる場だったが、クラック部周辺に何かにぶつけた痕跡は見当たらなかった。



クラックを発見した瞬間はショックを受けたものの、妙に気持ちが盛り上がり、修理に向けてモチベーションがうなぎのぼり。
成功したら実績とともに話のネタになるし、失敗しても話のネタになる。
クラックが再発し「自分で修理を試みたけどダメだった~」といいながら新車をポチるというストーリーを設定したうえで作業に取り掛かる。


用意したもの
・紙やすり各種
・カーボンクロス
・はさみ
・ダイソー 2液エポキシ接着剤
・ビニールテープ
・マスキングテープ
・ニトリルゴム手袋


まずは、損傷箇所の塗装をサンドペーパーで剥く。
割れてるのは塗装だけかも?と思ったが、やはり表層のカーボンにははっきりとクラックが。 しかし、力をかけてもミシミシ言わないので完全には割れてない様子。
これなら、表層を補強してやるだけで十分なのでは?



次に、カーボンクロスの準備。
CFRP、いわゆるカーボンは大別して2種類あり、
自転車フレームの生産現場で主に行われているのはドライカーボンとよばれるもの。
これは、熱硬化プラスチックを染み込ませた、味付け海苔のような状態のカーボン(プリプレグ)を積層し、加圧した容器内で加熱するもの。
樹脂が少なく、気泡も減らせるため軽量で高強度な製品が得られる。
対して、ウエットカーボンだとかハンドレイアップと呼ばれる方法は、カーボンクロスとエポキシ樹脂を別に用意し、エポキシを塗ってはクロスを貼り、塗っては貼り、という工程を繰り返すもの。
どうしても樹脂が多くなってしまうので、重く、強度も低くなりがちで、気泡も入りやすい。

今回は設備もないし、どうしたことか手元にカーボンクロスが転がってたのでハンドレイアップで作業する。
エポキシ樹脂は少量購入するのが面倒なので、ダイソーに走りエポキシ接着剤を購入。失敗上等。なんという仕事の雑さ。

エポキシを混ぜてしまうと手早く作業する必要があるため、カーボンクロスは予め切っておく。
このとき、ハサミで切るとすぐに端からほつれてくるため、PPテープを貼り付け、その上から切断することで失敗しにくくなる。
1プライでは流石に不安なので今回は3プライ。つまり3枚重ねにする。



ここまで準備ができたらいよいよ本番。
エポキシ接着剤の主剤、硬化剤を同量絞り出し、よく混ぜる。
適当なものにガムテープを貼り付けてパレット代わりにすると後片付けが楽。

この先の作業はニトリルゴム手袋を装着。エポキシが手につくと後でとても面倒なので。
フレーム側に薄く均一にエポキシを塗り、一方でカーボンクロスにも塗る。
本来は両方に塗る必要はないが、接着不良を起こさないための工夫。
クラック部分に巻きつけるようにカーボンクロスを貼り付け、シワや隙間ができないよう十分手で押さえつけてからPPテープを剥がす。
この作業を繰り返し、3プライ積層した。

ここから先人の知恵で一工夫。ビニールテープを用意し、ぴっちりと巻いていく。
これで層間の隙間を減らし、余分な樹脂を押し出し、表面を平滑にし美しく仕上げることができる。



効果時間は12時間そこらだが、念のためまる1日放置してから剥がした。
ビニテはエポキシにくっつかないため、スムーズに剥がすことができる。
余分な樹脂や繊維が多少付着してしまったものの、まずまずの見た目。
パテと塗装で美観処理しても良いが、今回はこの状態で完成とした。



さて、ニューバイクは何にしようかと考えながらレースで乗っていたのだが、全く壊れる様子はなく、段差を飛び降りたり蹴飛ばしたり転んだりしたにもかかわらず、この後2シーズンを無事に走りきってしまった。
今のところ、経年劣化のようなものも見受けられない。

修理は成功したようだし、バイクに凄みが出て、以前より愛着が湧いてしまった。


価格評価→★★★★★ 手持ちの資材を使ったとはいえ108円(税込)
評   価→★★★★☆ 個人的には大満足だが、人には勧められない。






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