Giant Factory Tour i najdoskonalsza technologia kompozytów rodem z Tajwanu

Podczas wizyty w fabryce Gianta w Taichung miałem okazję zobaczyć z bliska proces tworzenia jednych z „najbardziej zaawansowanych ram na świecie: – Advanced SL Composite. To właśnie one stanowią technologiczną bazę rowerów używanych przez zawodników sponsorowanych przez Gianta w niemal wszystkich dyscyplinach kolarskich – od szosowego World Touru po cross country i enduro.

Giant podjął bezprecedensową decyzję dopuszczając media do wszystkich etapów produkcji. I choćby jeżeli pojedyncze stacje procesu były objęte zakazem fotografowania, to i tak mogę pokazać wam znakomitą jego większość. Nasza wycieczka została pomyślana w ten sposób, iż najpierw zobaczyliśmy, jak ramy się produkuje, a następnie rowery składa, finalnie zaś mogliśmy na nich jeździć!

Professional Grade Raw Carbon Fiber — najwyższej klasy surowe włókno węglowe

Sercem całego procesu jest professional grade raw carbon fiber, czyli włókno węglowe klasy profesjonalnej, które Giant obrabia samodzielnie w swojej własnej fabryce kompozytów. A precyzyjnie rzecz biorąc chodzi o prepregi.

Włókna węgłowe o różnych adekwatnościach w drodze do adekwatnego kompozytu

Prepreg to materiał kompozytowy składający się z włókien (np. węglowych, szklanych lub aramidowych) już nasyconych żywicą epoksydową w ściśle kontrolowanych proporcjach. W praktyce wygląda to jak cienkie arkusze tkaniny węglowej, które są lekko lepkie w dotyku — bo żywica jest już tam obecna, ale nieutwardzona.

Te same włókna jeszcze nawinięte na szpule

Każdy arkusz ma dokładnie określony kierunek ułożenia włókien (fiber orientation) oraz zawartość żywicy (resin content), np. 38% lub 40%. To zapewnia powtarzalność, czystość i precyzję, jakiej nie da się osiągnąć w procesach manualnego nakładania żywicy. Sama włókna – widzicie je nawinięte na szpulki – pochodzą od renomowanych producentów, takich jak japoński Toray.

Prepreg to „materiał” kompozytowy

plus warstwy ochronne

W przeciwieństwie do większości producentów, którzy kupują gotowe półprodukty, Giant kontroluje cały proces — od tkania włókien, przez impregnację żywicą, po formowanie i utwardzanie ramy. To właśnie kontrola tych etapów pozwala uzyskać najlżejsze, najtwardsze i najbardziej precyzyjnie wykonane ramy w historii marki.

Każdy etap produkcji ma jeden cel: osiągnąć najwyższy współczynnik sztywności do masy (stiffness-to-weight ratio), czyli idealny kompromis między niską wagą a maksymalną sztywnością boczną i skrętną. W praktyce oznacza to, iż rama ma być nie tylko lekka, ale też reagować błyskawicznie na każdy nacisk pedałów, zachowując pełną stabilność przy dużych prędkościach.

Każda rolka prepregu ma datę ważności – to ona jest nadrukowana na stronie zewnętrznej

Professional Formula Resin z CNT — żywica z nanotechnologią

Drugim sekretem technologii Advanced SL jest zastosowanie specjalnej żywicy Professional Formula Resin (żywica klasy profesjonalnej) z dodatkiem Carbon Nanotube Technology (CNT), czyli technologii nanorurek węglowych. Nanorurki (ang. carbon nanotubes) to mikroskopijne cylindryczne cząsteczki o strukturze przypominającej siatkę grafenu. Działają one jak mikroskopijne wzmocnienia — swoiste „rusztowanie” wzmacniające łączenia pomiędzy poszczególnymi warstwami włókna węglowego.

Prepregi czekają w lodówce na swoją kolej

Oczywiście mogą mieć różne właściowści

Efekt? Ramy wykonane z dodatkiem CNT mają być o 14% bardziej odporne na uderzenia niż te, w których zastosowano tradycyjną żywicę epoksydową. Dodatkowo lepiej rozpraszają energię i zapobiegają powstawaniu mikropęknięć przy ekstremalnych obciążeniach, co ma najważniejsze znaczenie w rowerach wyścigowych.

Duże fragmenty materiału to jedna z tajemnic rekorodowych wyników ramy Anthema SL

One-Piece Molding Technology — formowanie w jednym kawałku

Kolejnym krokiem milowym w procesie produkcji jest One-Piece Molding Technology, czyli formowanie przedniego trójkąta ramy z użyciem jednego balonu (single bladder). W poprzednich generacjach stosowano trzy osobne balony, które tworzyły wewnętrzną formę ramy podczas procesu utwardzania w wysokiej temperaturze.

Podstawowe narzędzie pracy to… suszarka

Nowe rozwiązanie pozwala uzyskać jednolitą, pozbawioną zniekształceń strukturę, a także zredukować wagę ramy bez utraty sztywności czy aerodynamiki. Dzięki temu ramy Advanced SL nie tylko wyglądają perfekcyjnie, ale też mają oferuować lepsze przeniesienie mocy i bardziej precyzyjne prowadzenie, zwłaszcza podczas sprintów lub agresywnej jazdy w zakrętach.

Continuous Fiber Technology — ciągłe włókna i mniej łączeń

Proces Continuous Fiber Technology (CFT) to w dużej mierze zrobotyzowana technologia, która pozwala tworzyć większe, a więc mniej liczne sekcje włókna węglowego (ang. composite sections). Mniej łączeń oznacza mniej potencjalnych słabych punktów i mniejsze ryzyko rozwarstwień.

Tworzenie ram wymaga dużej ilości precyzyjnej, manualnej pracy

Dzięki tej metodzie Giant konstruuje przedni trójkąt ramy z dużych, ciągłych pasów włókna, biegnących przez całą długość rury. W efekcie według Gianta rama jest lżejsza, sztywniejsza i bardziej odporna na naprężenia, a każdy egzemplarz zachowuje identyczną jakość strukturalną. To rozwiązanie łączy precyzję robotów z kontrolą i doświadczeniem ludzkich inżynierów.

Drobny, szalenie istotny detal – sposób wycinania płatów bez wysokiej temperatury, która mogłaby uszkadzać włókna

Cold-Blade Cutting Technology — precyzja bez deformacji

W starszych generacjach ram, poszczególne płaty włókna (ang. composite swatches) były wycinane laserowo. Choć precyzyjne, lasery generowały ciepło, które mogło prowadzić do mikroskopijnych deformacji krawędzi materiału. Giant zastąpił więc ten etap nową metodą — Cold-Blade Cutting Technology, czyli cięciem zimnym ostrzem.

To narzędzie to… przyzsawka, która pozwala podnosić wycięte wfragmenty

Ta technologia pozwala na idealnie czyste i precyzyjne krawędzie bez jakiegokolwiek odkształcenia. Oznacza to mniej odpadu, mniejszą liczbę użytych warstw i niższą wagę gotowego produktu. W efekcie każda rama wychodząca z fabryki jest niemal identyczna – zarówno pod względem wymiarów, jak i strukturalnej spójności włókien.

Każda rama trafia „ns stół”, a raczej formę, jeszcze w kawałkach

Precyzyjny system

Własne prepregi, które są następnie cięte, to początek kolejnego etapu. Bo “kawałki” materiału trzeba ułożyć w specjalny, zaplanowany sposób. Powtarzalność to klucz sukcesu, więc te fragmenty trafiają do specjalnych przegródek, gdzie są odpowiednio opisane.

Każdy fragment ramy jest precyzyjnie opisany

Osoby, które je następnie układają by stworzyć kształt ramy, mają schemat całość, tak by wiedziały co robić. ich podstawowe narzędzie to przy tym oczywiście… ręce, ale też suszarka do włosów. Tak, dobrze czytacie – bo formowanie prepregów jest łatwiejsze po ich rozgrzaniu!

Kontrola i testowanie

Produkcja ram jest kontrolowana na każdym etapie. Tego etapu nie mogę wam pokazać na zdjęciach, choć uwierzcie mi – wygląda naprawdę niepozornie. Gotowa rama jest… precyzyjnie mierzona, z dokładnością co mikrometra, a uzyskane wyniki są porównywane z rysunkami technicznymi, by się upewnić, iż efekt końcowy odpowiada założeniom.

RTG w służbie kontroli jakości

Tu żadna doskonałość materiału się nie ukryje

Za to już prześwietlanie promieniami Roentgena widzicie na zdjęciach – a ja widziałem to na żywo. Na ekranie monitora pracownik jest w stanie zobaczyć wszystkie niedoskonałości wykonania, także te, które w inny sposób są niedostrzegalne. Prześwietla się w ten sposób nie tylko ramy, ale i obręcze.

Ramy sprawdzane są też w ramach klasycznych testów obciążeniowych

Testy zmęczeniowe

Wymiary się zgadzają, podobnie jak struktura, a co z wytrzymałością? Tu oczywiście Giant także ma własne stanowiska, by sprawdzić to co produkuje. I to w sposób przekraczający wymagania norm – usłyszałem, iż założenia są takie, iż produkty mają je spełnić z 20-procentową nawiązką. Ramy i inne części męczy się na wszelkie możliwe sposoby, aż przykro patrzeć. Symulowane są zarowno sytuacje z jazdy, jak i zwykłe toczenie się, bo “robi” się setki i tysiące kilometrów.

Gotowe ramy trafiają na linię produkcyjną, gdzie powstają kompletne rowery

Efekt końcowy — lekkość, sztywność i perfekcja

Połączenie wszystkich tych technologii sprawia, iż ramy Advanced SL Composite należą do najbardziej zaawansowanych konstrukcji w całym świecie rowerów. Mają być lżejsze, sztywniejsze i bardziej wytrzymałe niż kiedykolwiek wcześniej – to właśnie one stanowią fundament dla takich modeli, jak Giant TCR Advanced SL, czy Anthem Advanced SL, które trafiają w ręce zawodowców z ekip Giant Factory Off-Road Team i Jayco-AlUla.

Ciekawostka, tu z ludźmi pracują… roboty, np. dostarczające komponenty

Byliśmy także na samej linii produkcyjnej, gdzie same rowery były składne. I tu różne wersje nowego Anthema były w centrum zainteresowania.

I stacja końcowa, sprawdzająca jakość montażu całego roweru

Czy zdziwi was, jeżeli powie, iż także na tym etapie sprawdzano jakość montażu? Na końcu linii znajdowało się odpowiednie stanowisko.

I dokładnie na takich rowerach, jak widziałem w fabryce Fianta, Anthem SL i Anthem X jeździłem – o tym możecie przeczytać w kolejnym tekście.

Tekst: Grzegorz Radziwonowski

Zdjęcia: Grzegorz Radziwonowski, Giant