Passions locales gratifiantes. Like other reshored framebuilders, We Are One has enjoyed brisk demand for its bikes from local cycling enthusiasts — much of which arose in an apparent response to pandemic restrictions.Crédit photo: nous sommes un
Are carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) bicycle frames poised for a “great reshoring" — the return of production to locales near the customer base — or will they continue to be fabricated and shipped largely from Asian countries, as the vast majority are today? The short answer, according to bike manufacturers interviewed by CW, is that Asia will continue to predominate.Pourtant, des changements notables dans le paysage de la fabrication de vélos sont évidents.
La fabrication du cadre CFRP fait des percées en Amérique du Nord et en Europe, où résident les amateurs de vélo CFRP.«L'une des plus grandes différences [entre la fabrication offshore et la fabrication relogée] est la propriété des produits», souligne Dave Luckx, chef de produit à Leuven, en Belgique, Rein4ced, basé en Belgique.«L'Asie n'a pas de culture de vélo, mais nous avons cette culture cycliste qui infuse la passion dans le produit."
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Closed Molding Knowledge CenterDifficult Materials Make Automated Fabric Cutting More Indispensable than EverMulti-material steel/composite leaf spring targets lightweight, high-volume applicationsUn cas de fabrication d'inspiration passionnée est l'Ontario, Startup Bridge Bike Works, basée au Canada, dont le co-fondateur Frank Gairdner a précédemment acquis une connaissance approfondie des composites produisant. “I wanted to care about the full cycle of the product," says Gairdner of his switch from boats to bike frame manufacturing.Il est un cycliste passionné.«Je n'étais pas un consommateur des produits que nous produisions." After a couple years of developmental work, Bridge is currently taking orders for its limited-edition debut model Surveyor, an all-road frame.
Bien sûr, la passion du cyclisme doit être accompagnée d'un savoir-faire des composites et d'approches innovantes avant que les cadres CFRP relorimants n'atteignent une pénétration considérable du marché.Dans la mesure où la géographie et la technologie de la fabrication du cadre de vélo CFRP changent, les facteurs clés comprennent les mêmes forces du marché affectant toutes les industries manufacturières mondialisées aujourd'hui: problèmes de chaîne d'approvisionnement, retombées de la pandémie et des incertitudes géopolitiques.Mais le principal agent du changement semble être la tension classique entre deux dynamiques de fabrication souvent en contradiction: les économies d'échelle par rapport à l'agilité de production.Ce dernier a provoqué l'innovation qui comprend des progrès techniques dans l'approche traditionnelle de fabrication à la main ainsi que des incursions dans de nouveaux matériaux et des processus automatisés.
Travail post-moulue contre ingénierie initiale
The dominance of Asian CFRP bike manufacturing is exceptional within the composites industry: Nic McCrae, R&D manager and senior composites engineer at Santa Cruz Bicycles (Santa Cruz, Calif., U.S.), rapporte que les fabricants de cadres asiatiques détiennent probablement plus de 95% du volume en dollars, produisant près de 99% des cadres CFRP dans le monde entier. “Some super-large factories in Asia produce 500,000 frames per year," McCrae says, noting that this is a factor in recent market consolidation.«Cette économie d'échelle a tendance à éliminer les petites marques." Santa Cruz builds its CFRP frames at the company’s exclusive factory (called Skybox) located in southeast China.
Améliorer la création de cadres conventionnelle. While some work in thermoplastics and automation is underway, most innovations in CFRP frame manufacturing are being applied to conventional hand layup of proven carbon fiber/epoxy prepreg.Crédit photo: Cycles IBIS
Les entreprises qui trouvent le succès grâce à la production de mains locales, beaucoup au Canada et en U.S., occupez l'extrémité opposée du spectre de volume.Les personnes interrogées rapportent la production annuelle dans les centaines jusqu'à environ 1 200 images.Il est peu probable que les marques qui cherchent à opérer entre ces deux groupes, selon McCrae.Pour ceux qui font des cadres à un rythme annuel dans les milliers basses, il dit: «Ils n'auront généralement pas le prestige des petits constructeurs de cadres de boutique pour justifier un coût plus élevé ou l'économie d'échelle pour être compétitive des coûts."
L'approche relativement basse technologie de la plupart des fabricants asiatiques s'est avérée être une recette gagnante pour les cadres CFRP - des composants structurels très complexes conçus pour un marché axé sur les coûts. “It’s such a complex structure, about as complex as you get," notes Preston Sandusky, development engineer at Ibis Cycles (Santa Cruz, Calif., U.S.).«Le cadre est moulé de la vessie en une seule pièce, avec une épaisseur de paroi variant de 1.5 millimètres à 10 millimètres."
L'approche asiatique comprend un processus de lay-up de main à forte intensité de main.Le préreg est coupé et toléré;Chaque cadre peut être composé de 400 modèles ou plus.Ces motifs sont ensuite posés à la main sur les vessies et les mandrins pour former la forme du cadre.Le lay-up terminé est placé dans un moule, puis débordé et durci.
Grande complexité. Bicycle frames take advantage of CFRP directional strength and stiffness properties over tight geometries and with complex inserts and fittings — all of which make hand layup the most time- and cost-efficient process for now.Crédit photo: Cycles IBIS
Parce que ce processus dépend d'une quantité considérable de travail manuel, des questions sur la qualité des cadres ont été soulevées.MCCRAe compte que des entreprises comme Santa Cruz ont pu construire un produit de haute qualité en utilisant la production asiatique, non pas en apportant de grands changements dans les matériaux et les processus, mais par ce qu'il appelle «moins d'excitants et de petits détails." The company has cultivated manufacturing consistency and also streamlined processes through vertical integration, working with the same shop and same personnel for a decade or more, and spending significant time honing the skills of the fabrication team.
Pour enquêter sur les innovations dans la fabrication de vélos CFRP, Santa Cruz a récemment construit un laboratoire de prototypage de carbone à son u.S.base à Santa Cruz.Un accent sur la conception de la fabrication a donné de grands avantages, rapporte McCrae.«L'augmentation d'un angle de projet sur une pièce a augmenté le rendement de 92% à 99%, par exemple." The lab explores changes in angles, ply overlaps, the mix of fabrics and fiber orientations, and more.
La plupart des fabricants locaux relocalisés rapportent également des innovations au processus de moulage de la vessie basé à la main, plutôt que de développer de nouveaux processus ou matériaux.Dans certains cas, comme dans Allied Cycle Works (Rogers, AR., U.S.), cela signifie s'en tenir à une fibre de carbone époxy / époxy éprouvée, mais à perfection.L'entreprise cite comme un avantage clé son u.S.- Prélection stimulée qui a été créée pour soutenir les applications aérospatiales et de défense exigeantes.
Modèles de pli d'ingénierie.Allied Cycle Works utilise un mélange de modèles préimprégnés, en tirant parti de la drapabilité de plus grands plis dans la mesure du possible et en utilisant de petits plis pour atteindre les objectifs de performance dans les zones à forte stress du cadre tout en minimisant le poids.Crédit photo: le cycle allié fonctionne
Allied’s primary material is a Mitsubishi Chemical Carbon Fiber & Composites (Sacramento, Calif., U.S.) Prélection unidirectionnelle (UD) avec un système de résine Newport 301, mais les variations du module de fibres, de la drapabilité et d'autres caractéristiques de préreg sont utilisées pour répondre aux attributs de performance spécifiques souhaités dans chaque partie du cadre.Les conceptions intègrent également une variété de motifs préimpressives. “We like to drape big plies where we can, but we also need to use small plies to meet strength, weight and performance goals," says Sam Pickman, director of product and engineering at Allied.Il note que les cadres d'Allied sont légèrement plus chers, peut-être 10% à 15%, que les cadres similaires fabriqués en Asie, mais Allied a taillé un marché en raison de l'ingénierie et du contrôle de la qualité qui va dans son produit. “If the idea is to produce the best, highest quality, highest performance products, then you have to control the manufacturing of the most critical pieces," Pickman believes.
Gairdner de Bridge est d'accord, en particulier en ce qui concerne l'outillage. “The mold is your golden egg in the shop," he says."Si vous ne contrôlez pas votre moule, vous ne contrôlez pas votre produit." Bridge machines its own molds, having outfitted its shop with a Haas (Oxnard, Calif., U.S.) Moulin CNC VM3.L'entreprise emploie une AutomETRIX (Grass Valley, Californie., U.S.) Table de coupe pour couper ses motifs préprégs, un wabash (wabash, ind., U.S.)) Hydraulic Platen Press et un stand Duropure de Duroair Technologies (Niagara Falls, Ontario, Canada) pour la préparation à la peinture et la peinture.Gairdner rapporte que Bridge travaille avec plusieurs sociétés pour évaluer leur préimpression.La plupart de ces fournisseurs utilisent Toray (Tokyo, Japon et Morgan Hill, Californie., U.S.) Tabriques en fibre de carbone avec leurs propres systèmes de résine.
Unlike McCrae, a number of these reshored manufacturers told CW that ongoing issues with quality and consistency from their Asian suppliers contributed to their reshoring decision.Par exemple, Dustin Adams, PDG de We Are One (Kamloops, B.C., Canada), a connu de tels problèmes lorsqu'il a travaillé pour une entreprise qui provient des cadres en Asie. But moving production into places with a higher wage labor force is likely to be successful only by reducing the amount of labor going into each frame.
Avancées de moisissure. Several companies report using aluminum molds in their reshored operations to gain greater control as well as energy efficiency.IBIS Cycles a également incorporé les cartouches et capteurs de chaleur électrique, permettant un contrôle informatique des profils de remède thermique et de pression.Crédit photo: Cycles IBIS
Ibis Cycles a lancé une petite opération de fabrication dans le U.S.mais continue d'utiliser la fabrication offshore pour une grande partie de son portefeuille.«Toute notre conception et notre ingénierie sont là [dans le u.S.] and most manufacturing is in Asia," explains Colin Hughes, Ibis engineering manager.«C'est le modèle de la plupart de nos activités.Je ne pense pas que nous remplacerons jamais l'Asie." Hughes adds that the high-volume contracted factories in Asia are more resistant to new ideas, since they have a proven, stable process for making a high volume of frames.Il est beaucoup plus facile d'introduire des innovations dans de petites usines de suspension, un fait qui a contribué à la décision d'IBIS de construire des cadres dans le U.S.
Comme Ibis Cycles a envisagé de remodeler une partie de sa construction de cadres vers 2014, «nous savions la seule façon de faire des cadres de vélo en fibre de carbone dans le U.S. is [to] cut the labor time out of it," Sandusky recalls.«Il doit y avoir beaucoup d'ingénierie initiale afin que tout soit aligné pour réduire la quantité de travail."
La main-d'œuvre post-mouche en particulier, qui est une partie importante du processus de création de catégories en Asie, a été identifiée par de nombreux fabricants qui relâchent en Amérique du Nord et en Europe comme les fruits à faible maintien pour la réduction de la main-d'œuvre.Le processus post-moule conventionnel peut inclure le défallage, le ponçage et le traitement de surface, l'usinage, l'assemblage et la finition / la préparation de surface avant la peinture.Dans les usines asiatiques qu'Adams a observées, il estime que 50% à 60% de la main-d'œuvre se produit après la mouture.
Classe A hors du moule. Many reshored framemakers have achieved cost-competitive production by fabricating frames that need little post-mold labor to produce high-quality finishes.Contribuer des améliorations de qualité et des coûts est une sélection minutieuse et un approvisionnement de moules prérégés ainsi que des moules rigoureusement conçus et contrôlés.Crédit photo: le cycle allié fonctionne
Adams s'est mis à nous pour faire des cadres de vélo de montagne qui réalisent une finition de la classe A du moule. “If we could remove the post-molding process," Adams says, “we could compete on a dollar-for-dollar basis." Process advancements that We Are One has made include a reengineered bladder technology that uses better bagging material (made from polypropylene) and achieves higher in-mold pressures.L'entreprise a également enquêté et a trouvé un préreg fait avec un système de résine de classe A avec des fibres de Toray.Pour assurer un processus deyup rapide et précis, l'entreprise coupe et kits ses modèles de pli en utilisant Gerber (Tolland, Conn., U.S.) et les coupe-plis AutomETRIX CNC.Un autre changement majeur de l'entreprise est d'utiliser l'aluminium au lieu de moules en acier.Nous sommes One utilise ses deux moulins verticaux Haas VM-3 pour machine à tous ses outils en interne.Adams rapporte que ces moules permettent de mieux contrôler les viscosités, s'assurer que tout l'air est retiré sans un grand débulk sous vide et produire une finition plus cohérente et uniforme hors du moule.
Ibis Cycles a suivi un chemin similaire pour son u.S.-manufactured Ibis Exie cross-country race bike. In 2014, the company began a two-year R&D effort at its new U.S.-Protype basé sur le laboratoire pour découvrir des opportunités pour une plus grande efficacité de fabrication.Le processus résultant a réduit le temps de cycle de 86 heures à 34 heures, une réduction de 60% qui permet le U.S.-Ca cadres pour être compétitif avec ceux qui sortent d'Asie.IBIS s'approvisionne de son module intermédiaire (IM) Fibre de carbone / époxy Unidirectional Prereg de Toray et Hexcel's U.S.Opérations à partir de tacoma, lavage., U.S.et Salt Lake City, Utah, u.S., respectivement, et utilise son coupeur AutomETRIX pour une coupe de pli efficace.Une clé du temps de cycle amélioré est une réduction de 70% du nombre de motifs de pli dans chaque kit. Careful engineering and controlled manufacture of the Ibis Exie, Sandusky notes, results in a frame about 225 grams (0.5 livres) plus léger que ce que Ibis pourrait faire dans ses usines asiatiques.
Retouche post-mouche. Some Asian frame manufacturers have been observed to spend 50% to 60% of labor time on post-mold finishing operations.Pour réduire les coûts de main-d'œuvre et le temps de production, de nombreux crampons de cadres relocalisés choisissent plutôt de sélectionner soigneusement la sélection des matériaux, la conception / calendrier de layup et la fabrication pour minimiser les exigences post-Mold.Crédit photo: Cycles IBIS
Comme nous en sommes un, IBIS est également passé à des outils en aluminium, dans ce cas avec une finition anodisée claire et avec des cartouches de chaleur électriques intégrées pour maximiser l'efficacité thermique.Le système d'outillage permet l'efficacité énergétique - IBIS alimente actuellement sa fabrication entièrement via ses cellules solaires sur le toit - et un produit fini cohérent et de haute qualité par le contrôle de l'ordinateur des profils de remède thermique et de pression.L'entreprise conçoit ses propres moules, s'approvisionne dans l'usinage, puis les assemble à Santa Cruz.
Les roues CFRP restent bordées
Pendant que Framebuilders explore les mérites de la fabrication offshore et relocalisée, Hed Cycling Products (Roseville, Minn., U.S.) has not left the “shores" (so to speak) of Minnesota to manufacture its renowned CFRP bicycle wheels.
“In 2008-2010, we looked at doing some rims overseas," says Anne Hed, Hed co-founder and CEO.«Ils étaient un bon partenaire, mais nous avons eu des problèmes de qualité avec eux, alors nous avons décidé que nous ne retournerons pas." The company also created and initially manufactured the Cervélo P5X frame with partner Cervélo Cycles (Santa Cruz, Calif., U.S.), mais le cadre a depuis été déteint.Pendant ce temps.S.
Homegrown wheels
Hed Cycling Products has made its CFRP bicycle wheels in its home state of Minnesota since the company’s 1984 founding.Crédit photo: produits à vélo Hed
HED a évolué son processus de fabrication depuis 1984, lorsque le cofondateur tardif de la société, Steve Hed, a construit sa première roue aérodrique à l'aide d'un processus de layup humide.Tout comme les petites compagnies de cadre relorigées, HED a constaté que le secret du succès reste avec un moulage de vessie de la pose-up hautement contrôlé.La roue sort du moule avec une finition de haute qualité qui ne nécessite pas de peinture.
HED CFRP Roue de vélo.
Pour garder son bord concurrentiel, Hed fabrique ses propres moules, ajoutant récemment une machine à cinq axes Haas à ses deux machines CNC. “We have been fortunate during COVID-19 to improve our designs and engineering," Hed adds.«Nous avons investi dans des personnes et dans le flux de l'établissement." The company increased its engineering staff and purchased an automatic truing machine and drill.HED continue également d'ajouter des roues à son portefeuille pour différents types de vélo.
L'essentiel pour HED est une poursuite de l'excellence manufacturière. “We have been able to keep our product the best," Hed says.
Les petits framemakers locaux font également progresser le processus de moulage de la vessie pour une plus grande qualité et efficacité.Cycles Argonaut (pliez, minerai., U.S.) a distingué sa construction de cadre en utilisant une approche brevetée de moulage en silicone à haute pression (HPSM).La société a identifié la distorsion des fibres, causée par le manque de contrôle sur l'expansion de la vessie pendant la guérison, comme un problème de fabrication important - en particulier pour les vélos routiers.Parce que la distorsion des fibres peut nuire à la résistance au cadre, les constructeurs de vélos conçoivent et se construisent souvent en marge de sécurité en augmentant l'épaisseur de la paroi et, par conséquent,.Argonaut remplace la vessie conventionnelle par une structure en silicone construite sur un squelette en alliage.
En utilisant le coefficient élevé de l'expansion thermique (CTE) du silicone pour créer une pression interne plus contrôlée pendant la guérison du four, la société prétend encadrer les composants qui ne contiennent pas de vides, de trous d'épingle ou d'autres défauts structurels.Le processus HPSM permet à l'argonaute de diminuer les marges de sécurité tout en atteignant la force nécessaire.L'entreprise utilise également un préreg de UD de module élevé dans 85% du cadre, permettant des profils de résistance et de rigidité hautement sur mesure, avec 10% de plus de 3K et les 5% finaux en utilisant Kevlar pour ses performances d'amortissement et sa résistance à l'impact.Des conceptions et des moules hautement modifiés produisent des cadres qui nécessitent peu de travail post-mouche, comme ceux discutés ci-dessus.
La flexibilité de conception complémentaire est l'agilité de fabrication que les fabricants locaux apprécient, après avoir éliminé le délai requis pour les cadres asiatiques. “Lead times were okay pre-pandemic," recalls Rein4ced co-founder and CEO Michaël Callens, “but in the pandemic, there was huge variation in ordering and forecasting, and no one knew quite what to do." Typical pre-pandemic lead times of three to six months have stretched to as much as two years in the post-pandemic supply chain crisis.Les fournisseurs européens de Rein4ced prennent en charge les délais de plomb beaucoup plus courts et permettent à l'entreprise de se déplacer vers la fabrication juste à temps et de s'adapter plus facilement aux changements de commande.Nous sommes Adam est d'accord.«Nous sommes beaucoup plus agiles.Nous pouvons chasser une idée d'ici la fin de la semaine.Si vous avez l'outillage, le personnel et les moyens, vous pouvez vous déplacer très rapidement."
L'horizon d'automatisation
Des changements plus radicaux dans les matériaux et les processus avancent, bien que dans certains cas, ils ont été entravés par des échecs passés.Les vétérans de l'industrie comme les MCCRAe de Santa Cruz sont sceptiques quant à la viabilité à court terme de deux technologies qui sont indiquées comme les plus prometteuses: résines thermoplastiques et techniques de fabrication automatisées.«Ils ont eu un succès tiède jusqu'à présent.Ils ne sont pas compétitifs sur le coût;Leur méthode de fabrication limite la conception;et les thermoplastiques produisent jusqu'à présent des cadres plus lourds.De plus, l'évolutivité ne s'est pas encore matérialisée." But he sees their promise on a time horizon of five to 10 years. “There could be significant advancements that trickle down from the automotive industry," he continues."C'est juste que l'industrie du vélo n'a pas de poches assez profondes."
Fabrication agile. The elimination of lead times is a key advantage for companies that build their own tools and frames.L'agilité qui en résulte permet aux entreprises comme nous ne devons faire avancer les nouveaux designs rapidement dans la production.Crédit photo: nous sommes un
LUYCKX de Rein4Ced, qui a développé à la fois un nouveau matériau et une nouvelle approche de fabrication automatisée pour les cadres de vélo CFRP, est d'accord avec McCrae sur deux chefs d'accusation (bien qu'il prévoit un horizon de temps plus court).Le premier est le potentiel de rédaction des progrès des industries automobiles et aérospatiales.Lancé en 2015, Rein4Ced est doté de professionnels du cyclisme et des composites avec des liens avec le travail avancé des composites de Delft et des universités de Louvain en Belgique.Avant de rejoindre Rein4Ced, Lucyckx a fait ses études à Tu Delft (Pays-Bas), puis a commencé sa carrière avec des cadres fabriqués par les Asie.«Je me suis habitué à la fabrication des mains. But a great pool of composites knowledge in Belgium was not being applied to bikes," he recalls.
LUYCKX convient également que les premiers efforts pour appliquer les thermoplastiques à l'industrie du vélo étaient problématiques. “Thermoplastics have not had a good reputation because the 1980s and 1990s had many examples of how not to do it!" he says.«La technologie thermoplastique n'était pas encore là, c'était donc un gadget marketing qui a échoué et a entraîné la mauvaise réputation." But automotive and aerospace development of thermoplastic composites has matured the technology in recent years, to the point that it is ripe for reconsideration by the bicycle industry, he says.De plus, les efforts croissants de durabilité augmentent l'attrait des composites thermoplastiques et de leur recyclabilité inhérente à la fin de vie (EOL).Surtout, les thermoplastiques se prêtent également plus facilement au traitement automatisé. “In thermoset manufacturing, prepreg must be placed immediately and in the right place [for the finished component]," notes Rein4ced’s Callens.«C'est très complexe pour l'automatisation." Manufacturing with thermoplastic composites, in contrast, can be performed in more steps, a fact that Rein4ced uses in its process.
Pour ses cadres de vélo, Rein4Ced a fait des progrès dans les matériaux et les processus thermoplastiques et dans les fibres de renforcement.Plus précisément, l'entreprise s'est construite sur les travaux académiques de Callens sur l'application de microfibres en acier fin aux structures composites.Sur la base de ces travaux, Rein4cced a développé le matériau de plumes, qui combine une quantité minimale de fibres en acier ductile avec des fibres de carbone dans une matrice thermoplastique.Le matériau offre une rigidité en fibre presque égale à la fibre de carbone seule, sans augmentation de poids et performances d'impact beaucoup plus élevées.La sécurité et la fiabilité sont améliorées pour les cyclistes car le matériau élimine le profil de défaillance soudain et catastrophique du CFRP traditionnel. “Steel deforms plastically," Callens explains, “and higher energy levels are needed to cause failure."
Le processus automatisé de Rein4CED reste principalement non divulgué;Lucyckx et Callens le décrivent comme un processus de formation de presse de blancs sur mesure, qui sont apparus robotiquement à partir de bandes préimprégables, suivis d'une étape d'assemblage propriétaire.L'entreprise s'est associée à plusieurs fabricants de vélos européens. Just this year, Kellys Bikes (Veľké Orvište, Slovakia) launched its Theos e-bike that employs frames fabricated and supplied by Rein4ced.
À Denver, Colo., U.S., Reved Industries développe également un processus automatisé à l'aide de thermoplastiques, un matériau qui a attiré l'intérêt de l'entreprise pour ses cadres de vélo de montagne de guérilla Gravity en raison de sa résistance à l'impact.En fait, la résistance à l'impact était l'un des trois buts que l'équipe s'est fixé, ainsi que le contrôle du coût et la fabrication du cadre dans le U.S., comme ils ont commencé leurs efforts en 2013. “We had a good idea of what impact damage aggressive riders in aggressive terrain would see in the ownership of the bike," says Matt Giaraffa, Revved Industries co-founder and chief engineer.Leur travail a abouti à leur technologie de carbone revêtue et au lancement de la fabrication du cadre de guérilla Gravity en 2019.
Extensive coupon testing on various carbon fiber-reinforced thermoplastics (CFRTP) developed through aerospace and automotive R&D led to Revved Industries’ material choice.Les développements matériels et de processus de l'entreprise s'appuient sur des innovations récentes dans l'industrie des composites. “The material and the technology that made this possible simply wasn’t available when we first started looking," Giaraffa recalls.
À Revved, le matériau est disposé à l'aide d'un système de mise en fibre automatisé en instance de brevet, ce qui réduit le temps de travail d'environ 80%.Le processus de guérison, effectué dans le fabricant de cadres propriétaires de la société, accélère également la production par rapport au durcissement conventionnel. “With traditional materials, they need a very controlled ramp, a very controlled dwell time and a very controlled cooling time," explains Ben Bosworth, Revved Industries composites engineer."La technologie recoupée ne se soucie pas vraiment de la vitesse ou du ralenti.Le Frame Maker 3000 nous permet de saisir une quantité massive de puissance pour chauffer les moules, puis refroidir les moules très rapidement." Giaraffa acknowledges that thermoplastics can be sensitive to cooling rate. “That typically is a concern, but we are using a semi-crystalline resin and our processing window has little sensitivity to crystallinity," he reports.Le système guérit les cadres à environ deux fois la température d'un cycle de guérison traditionnel, prenant seulement 30 minutes par rapport à la norme de trois à quatre heures.Alors que la puissance de chauffage est intense, dit Bosworth, la consommation d'énergie est très efficace car la chaleur entre dans le processus plutôt que l'environnement environnant.
Assurer la qualité. Several of the interviewed companies that manufacture their own frames cite as an important benefit the confidence they have gained through immediate control over quality and consistency.Crédit photo: nous sommes un
Le temps de ponçage et de finition est également réduit de 90% par rapport à l'approche asiatique conventionnelle, dit Giaraffa. “We can pull them out of the mold, do some basic cleanup and then powder coat them" rather than applying wet paint.Le revêtement en poudre élimine le travail et la libération de composés organiques volatils (COV) trouvés dans la peinture humide.
Négocier les incertitudes du marché
En ce qui concerne les forces du marché mondial et leurs impacts particuliers sur l'industrie du vélo CFRP, les préoccupations géopolitiques avaient provoqué des changements en Asie - principalement de la Chine vers des pays comme le Vietnam, le Cambodge, la Thaïlande et le Myanmar - avant même le début de la pandémie.Covid-19 a ensuite cimenté le besoin de cette diversification de la chaîne d'approvisionnement, non seulement en Asie, mais aussi par le biais des efforts de relocalisation de sociétés comme celles couvertes ici. “During the pandemic," Luyckx reports, “customers realized that having manufacturers on the other side of the globe is not good for the supply chain."
La pandémie a également créé la demande de vélos qui ont initialement surpris les fabricants locaux.Le pont venait de commencer le développement lorsque Covid a commencé. “We thought we had to put it on pause," Gairdner recalls, “but three weeks later, the bicycle boom started."
“COVID has set the high-end cycling market on fire," Allied’s Pickman agrees.«Les gens ont eu beaucoup de temps à la maison.Ils cherchaient des activités qu'ils pouvaient faire en toute sécurité à l'extérieur.Beaucoup de gens ont priorisé leur santé physique à ce moment-là.Lorsque Covid a frappé pour la première fois, nous étions nerveux, tirant sur certaines prévisions.Mais nous avons une véritable offre et une demande de demande en ce moment."
Combien de temps le boom durera et ses effets durables sur le marché du cadre du vélo restent à voir. “The smarter people think it’s about a five-year thing," Pickman continues.«Garder les clients sur le marché dépend alors de nous.C'est excitant mais aussi nauséabondent."
Pour construire et / ou maintenir la dynamique du marché, les fabricants de cadres CFRP relocalisés ont trouvé le besoin d'aider les clients potentiels à réorienter leur point de vue des prix unitaires à la valeur totale de la production locale - à commencer par les frais d'expédition. “Pre-pandemic, a shipping container from Asia might cost $3,000 to $4,000; now it is $15,000 to $16,000," Luyckx reports.Les délais de plomb élargis lient le fonds de roulement, l'augmentation des exigences du capital des fabricants et les coûts globaux.La durabilité est également mieux soutenue par la production locale, ce qui réduit considérablement l'empreinte carbone de la livraison de produits.
Autour du prochain virage
Que les thermoplastiques et la fabrication automatisée font leur marque sur le marché du cadre de vélo CFRP dans 10 ans, comme certains le prédisent, ou dans la fenêtre de deux à cinq ans plus optimiste, il est probable que ces technologies finiront par saisir une part de marché importante.Lorsqu'une seule usine fabrique un demi-million de composants CFRP par an, il semble inévitable que la réduction des coûts de main-d'œuvre aura un bon sens économique à un moment donné, la complexité des cadres de vélo malgré. Technological advances in materials and processes will continue through automotive and aerospace R&D efforts, feeding advancements in other industries, including bicycles. While the Asian approach is rightly labeled a “winning recipe" today, these advancements may make the labor-intensive approach less cost-competitive in the not-too-distant future.
Dans le même temps, l'agilité, la flexibilité et le contrôle de la qualité obtenus par les fabricants de cadres à faible volume sont également susceptibles de permettre aux entreprises de continuer.Pour obtenir ce succès, ces constructeurs d'images maintiennent le nez à la meulle. “We’re looking to achieve a better manufacturing process," says Adams at We Are One, “and making advancements daily in control of the process."
