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【达亿瓦】碳素技术助你享受垂钓之乐
日本的R&D
[2015.07.27] 其它語言 : 日本語 | 繁體字 |

达亿瓦钓竿受到全世界垂钓爱好者的好评。从钓竿到卷盘,达亿瓦的商品阵容囊括了各种钓具,本文将为大家介绍达亿瓦采用碳纤维增强复合材料(CFRP)制作的钓竿。

碳纤维增强复合材料(CFRP)制作的达亿瓦钓竿究竟有多称手?只要拿在手上试试看,立刻就能明白。最轻量级的香鱼钓竿,虽然有9米长,但是重量只有175g。眼见的长度和手握的重量甚至会让你产生“不匹配”的困惑感。而且,钓竿的前端不会下垂,整根竿体很有张力。比较一下重量的话,同样的长度,初期的碳素钓竿是300g以上,之前的玻璃纤维钓竿要500g以上。

图片为长9.9米的香鱼钓竿,仅重246g

钓竿必须兼顾相反的性能

钓竿不是只要轻便、结实就好。在公司的钓具生产本部负责开发钓竿的菅谷英二先生说:“把装有鱼钩和铅坠的钓线抛出去,等鱼上钩以后往回拉,钓上来——这一系列钓鱼动作要求钓竿具备各种不同的性能。”

达亿瓦 钓具生产总部 钓竿制造部 菅谷英二副部长。从中学时代起就喜欢钓鱼,后来对钓鱼越来越痴迷,最终进入达亿瓦公司。30多年如一日,一直专心开发新钓竿

要想把鱼钩和铅坠远远抛出去,必须要有适当的韧性和弹性。弯曲的钓竿反弹回来时,钓竿顶端的速度会加快。然后,等鱼来吃鱼饵的时候,要迅速地小幅晃动钓竿,以便让鱼咬死鱼钩,这时,就需要钓竿有适度的张力(硬度)。细微的振动能够无衰减地传递到手上也很重要,因为垂钓者是凭借钓竿和钓线上传来的振动来掌握鱼的动态和水下状态的。

可是,产品所要求的许多性能都是相反的,如果改善了一种,那就会牺牲掉另一种。钓丝越细,越不容易被鱼发现,不过也越容易断。要想用细丝钓大鱼,就需要用鱼竿的韧性来吸收鱼挣扎时所造成的冲击。如果钓竿太软,不管垂钓者如何诱惑,鱼也不会游过来。而且,达亿瓦钓竿追求的是“享受垂钓之乐”,钓具只是满足人们趣味的一种道具,而垂钓者的喜好则是各种各样。有的人喜欢直接感受鱼挣扎时的手感,有的人则喜欢享受慢慢遛鱼的过程,达亿瓦便为他们准备了不同的钓竿。初学者和高手使用的钓竿也不一样。达亿瓦钓竿之所以受欢迎,正是因为有这种多年来积累的技术和诀窍,针对不同的鱼种、钓法和特定顾客群制作出了各种各样的钓竿。

1根钓竿上浓缩了各种各样的碳素技术

将钓竿的碳素纤维布缠绕在金属圆柱上,烧制使其凝固。包括用户订制产品在内,碳素纤维布的种类十分丰富 将钓竿的碳素纤维布缠绕在金属圆柱上,烧制使其凝固。包括用户订制产品在内,碳素纤维布的种类十分丰富

碳素钓竿,是将碳素纤维和环氧树脂构成的碳素纤维布缠绕在金属棒模子上烧制凝固制作而成(右图)。钓竿的尖端部分使用了实心结构,填充了CFRP。

影响CFRP特性的一个要素,就是树脂和纤维的比例。钓竿的CFRP含树脂较少,纤维比较多。一般来说,碳素纤维含量越多,钓竿越轻越结实,越能够更好地传递振动。达亿瓦除了使用标准产品,还使用了和原材料制造商合作开发的碳素纤维布订制产品。

但是,树脂还承担着连接纤维的粘合剂的作用,所以树脂越少,加工起来的难度就越大。而达亿瓦掌握了一种高水平的制造技术,能够将树脂含量极低的碳素纤维布加工成管状,满足用户订制需求,这也是达亿瓦的强项。

达亿瓦碳素技术进化的一个例子(效果图)
白色部分是碳素纤维,黑色部分是环氧树脂。左边的普通CFRP树脂含量较多。而达亿瓦可以在加热时,通过加压或是将碳素排列进行优化配置,用最低树脂含量制造出CFRP。右边的“Z-SVF碳素”,基本上都是用碳素纤维制作的。

碳素纤维这个东西,比较常用的是弹性系数较高,受力时不易伸延的碳素纤维。高弹性碳素纤维有时会用于卫星等太空技术。当然,材料都是根据用途而区分使用的,在文章开头介绍的香鱼钓竿也常常用到高弹性碳素纤维。如果是钓真鲷、鳟鱼这类拉力大的鱼,为了保证钓竿能够缓缓弯曲,吸收冲击力,常常使用弹性系数较低的碳素纤维。

“纤维的方向或重叠方式不同,其特性就会发生很大变化。这也是非均质材料碳素纤维有趣的地方。”菅谷先生解释道。所谓“非均质”,是指根据施力的方向不同,材料的强度相应发生变化。

CFRP对于顺着纤维牵拉的方向承受力较强,而对于横向而来的力道则承受力较弱。因此,在设计钓竿的时候,通过改变纤维方向的组合,就能够创造出不同的特性。例如,在将4片纤维重叠时,通常是按照“竖-横-竖-横”的顺序叠加,只要将这个顺序更改为“横-竖-竖-横”,钓竿的构造就能变得不易折损,更加坚固。

碳素纤维被称为“非均质材料”,其性质可以根据纤维的方向和组合而变化。例如,该公司的“V-JOINT”技术,便通过将钓竿接合处的纤维角度倾斜45度,让钓竿具备了更加流畅的弯曲性能和更高的强度

高性能的钓竿,不同的部位,其纤维的方向和重叠方式都是下了一番功夫的。纤维重叠方式的基本原则是顺着钓竿“竖向横向90度”,不过,在钓竿的接合处,纤维的角度则要倾斜至“45度”。如此一来,钓竿弯曲的时候会更加顺畅,强度也会大幅上升,因此能够减少接合处的重叠,让钓竿变得更轻。这是达亿瓦的专利技术(下图)。在钓竿容易弯曲的地方,除了横竖叠加纤维以外,再将纤维45度倾斜缠绕,以此来提高钓竿的强度。还有的产品在钓竿尖端部分使用实心结构再包裹碳素纤维布,这样既保持了钓竿的纤细,又能提高强度和刚性。一根钓竿里可以说浓缩了各种各样的CFRP技术。

计算机解析让钓竿进一步进化

达亿瓦的钓竿在设计上运用了计算机模拟和解析技术。不过,要制作“能够享受垂钓之乐”的钓竿,却离不开人的感官上的评价。要想把“能撑得住劲儿”“没有韧劲儿”这类专业垂钓者的感受体现在设计上不是一件容易的事,此前完全都依赖于资深设计师的个人感觉。

然而,达亿瓦从3年前开始引入了“应变能解析”这个新技术。于是,基于直观感受的评价和计算机解析的结果被成功地结合在一起。通过这项技术,可以分析出钓竿受力时产生的弯曲是以何种方式从尖端分布到底部的。这种新的解析法让我们搞清了钓竿之间的某些差异,而如果只凭借弯曲度和刚性分布这类原有指标是无法弄明白这些差异的。“垂钓者的感受也作为可以重现的数据得以积累下来。”菅谷先生这样描述它的效果。

达亿瓦一直在挑战钓竿开发技术的极限,“还有很多可开发的余地。”菅谷先生说道。“碳素纤维的弹性系数在理论上是有局限的。不过,如今我们正在进行各项研究,包括改变树脂、加工纤维表面等。还有很多其他领域的技术可以应用在钓竿上,所以我们一直在研究、探索。”

不懈追求“垂钓之乐”的探索精神,才是达亿瓦技术开发的原动力。

采访、撰文:木村菱治

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