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2013年4月10日 (水)

ウレタン充填を試してみる

こういうの大好き

※昔の下書き記事を引っ張りだして来ました。

ウレタン充填と聞いてピンと来るのはクルマやバイクの関係の方でしょうか、自転車ではあまりポピュラーじゃないですね。
自転車で言うとLWがウレタンコアだったり(昔の話?ソース不明)、その程度でしょうか。あまりチューニング(笑)(笑)としてウレタンを使う人は居ないような雰囲気があります。

で、本来の目的はコレじゃないんですが、せっかくなんで本来の目的のための予備実験も兼ねて、ウレタン充填をやってみました。

フレームと
Img_20121027_120737
ハンドルに
Img_20121027_124653

施工時はこんな状態
Img_20121027_122126

結構な膨張率です。スッカスカで柔らかく、しかも簡単に塑性変形を起こします。
使ったのは建築用の何か。
Img_20121027_120522


さて、このウレタン充填、そもそもどんな目的でされるのかということですが、大きく分けて二つあるようです。一つは剛性や振動をどうにかしようという機械特性変化を狙ったもの。もう一つは保温材(断熱材?)として利用する目的。

前者の機械特性変化ですが、まぁ何かしらは変化するでしょう。体感できるかどうかは置いといて。パイプ中に0ではない弾性率をもった物体が入りますから、まぁ剛性が変わっても変では無いです。同じく重量が0ではなく弾性を持つ物体が入るので振動特性も変わって良いです。

後者の保温材としての利用、これも、ある熱容量を持ち母材と異なる熱伝導率を持つ物体が充填されれば変化しておかしくないです。


で、実際乗ってみると・・・


わかんにゃい_(:3」∠)_


そらそうだ、といったところ。
んな誤差範囲レベルの物体を詰めて優位な差が生まれるわけねーだろ、と思うわけです。機械特性がそんな簡単に変わって貰っちゃ困ります。保温材としての効果はどうだろう、と思ったんですが、冷たいもんは冷たいです。表面がウレタンなら変わったかもしれませんが。というかカーボンハンドルだし元々・・・(※記事執筆時は冬だったみたいですね)


と、まぁほぼ予想通りの結果なんですが、これは現時点でのインプレです。

ウレタンの欠点として、排水性能の悪さがあります。特に発泡率が高めのウレタンについては、よく水を貯めるようです。鉄にウレタンを充填するなんて言語道断なんですが、既に錆び錆びの我が実験車には関係ありません(別の実験のためボトルケージ穴を解放したまま2年くらい毎日乗ってました)。

この欠点、逆に水が貯まった時は機械特性変化が出て化けるかもしれません。

マスダンパーという言葉、聞いたことがある人も多いでしょう。
これを狙えるかもしれません。あんま狙いたくないけど。

そもそも振動特性とは弾性率の他に重量も大事なファクターです。それによる共振周波数も。水をマスにして、ウレタンを弾性体にします。どうでしょう、ダメですかね。

そして振動特性が変われば剛性感も変わります。これは振動特性ファクターに剛性率の元である弾性率が入るからだと思います。水が入れば剛性感も変わるかもしれません。

まぁなんというか、ちょっと犠牲が多い気もしますけど、実験なのでこれで良いでしょう。
犠牲電極になる何かを浸透させることが出来れば、あるいは還元環境を作れる液体を充填しても面白いかもしれません。が、鉄の様態はちょっとよくわからんのでヘタなことせずに別の物理的な手を取った方が良いかもしれません。

なんかまぁよくわからんのですが、とりあえず楽しみだなということで。

<投稿時追記>
数ヶ月屋外放置で通勤等に毎日使って水もばんばん入れましたが、なんだか変化がわかりません。
むしろ水も入ってないような気がします。

重量を測れば良いわけですが、実験車なので1ヶ月に最低1回はパーツが変わってしまいます。重量でマスの増加を測れないんですよね。なのでわからんのですが、たぶん水は表面にすら浸透してないと思います。

現在は無理やりボトルケージを取り付けましたのでもうシャットダウンされてます。
あんまり意味ないねーという結論で良いと思います。

まぁそんなわけで。過去の埋もれていた記事でした。
ではまた。

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03.ケミカル考」カテゴリの記事

コメント

昔よくやってましたけど、目的は内部の防錆でしたね。

あらら、それはやわらかいんじゃないですかね?
ほんとの隙間ふさぎ用でしょ? 指で押したらつぶれるような。
4輪の補強用は何度か作業したことありますが、木材とまではいかなくても、バルサ材よりは固いかも?くらいになりましたよ。
細いものよりは太いもの、内部空間の大きいものに効果が出ますけど、
太いパイプの自転車だとそもそも弱いってことはないですかね。
ローモジュラスなへなちょこカーボンならアリなのかも?

建築で使うウレタンは その通り
多くが断熱効果を狙っての物で コンクリートの建物に良く使われます
外部に面した壁の内側に 25~30mm 吹き付け 結露の防止に使います
最近のマンションに多い工法ですね

カンサイさん

防錆に使えるんですか。聞いてた話と違いますねぇ。でも実際やってみて水なんて入ってこないし、確かに防錆に使えそうな予感。

DENZIさん

そっすそっす、これ柔らかいんです。補強用に使うなら2液のちゃんとした(?)ウレタンにしないといけないかなと思います。
ペラペラカーボンにウレタン使うってのは実際の製品でもあったかと思います。特にリムでウレタンコアを使う、なんてのを風の噂で聞いたような。

Kinoさん

断熱効果を狙うわけですか。となると、パイプ構造が多い自転車で使うのはどうかなぁと思ったり(笑)
結露防止とはまた面白いですね。温度差が生まれても水分の無いところに結露は出来無いって感じですかね。参考になりますw

一時のボントレガーのホイールに入ってたみたいですよ

GTIさん

HEDのボントレですかね?
00年以前は普通にウレタンコアのカーボンリムってありましたよね。ただ、本当にウレタンかどうかはわからんです。ディビニとかかもしれませんし。

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