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牛!世界冠军的滑板有这么多材料黑科技!

2022.2.10

  2022年2月8日上午10点,北京2022年冬奥会自由式滑雪女子大跳台决赛中,中国选手谷爱凌夺得冠军。

4周半,1620度

谷爱凌创造了中国冰雪历史

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  她脚下的滑板也成为了亮点,瑞士滑雪品牌FACTION为其定制的"人中之龙"滑雪板,科技满满。

  今天,我们带大家了解一下滑雪板的材料历史.....

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图片△ 2022北京冬奥会中国滑雪运动员定制款滑雪板

图源:FACTION

 滑雪板的核心设计要求

  高性能的滑雪板首先保证重量和强度。它必须足够轻,既可以在雪地中更好地漂浮,但又足够坚固,可以在滑雪者突然停下来时吸收落地的冲击力。

  尽管滑雪板看起来是一种相当简单的轻质合成材料,但其设计中涉及的因素是基于复杂的物理、工程和材料科学原理。

  为了消除震动,滑雪工程师需要设计良好的内部结构,滑雪板的芯层决定了滑雪者将感受到的振动量。

 大众市场的滑雪板用材

  入门级的滑雪板一般由聚氨酯泡沫芯制成,它的回弹性低,可保持滑行平稳和可控。

  与较硬的金属或高密度木材滑雪板相比,聚氨酯泡沫滑雪板更适合初学者。不过它适合在低速或中等速度时使用,在较高速度下它易于弯曲、响应性降低。

  市面的滑雪板芯种类非常多,不同重量、抗扭刚度和纵向弯曲组合的滑雪板芯可以为不同的滑雪者提供合适的选择。

  不过,最常见的滑雪板仍然是用木芯建造的,他们具有流畅的转弯混合和直道稳定性。

专业级滑雪板的芯材

  专业的滑雪运动员对滑雪板芯要求很高。如果没有高性能的滑板制备,他们可能无法取得胜利!

  滑雪制造商和爱好者分为两大阵营,一派更喜欢木头,如许多越野滑雪板制造商仍然更喜欢将木材作为内芯,另一派则选择泡沫材料,像XC 滑雪板制造商就坚定支持泡沫。

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△ 滑雪板结构

1)超高分子聚乙烯 2)高号锰钢钢边条 3)橡皮条 4)玻纤 5)聚氨酯发泡芯材 6)ABS减震边条 7)碳纤维 8)防滑、防水抗划伤面板

  滑雪板的核心位于玻璃纤维下方,是板子的其余部分包裹的部分。核心构成了滑雪板的大部分厚度。这通常由复合泡沫、木材、蜂窝板或其他复合材料的组合制成,并带有安装绑定所需的金属插件组。

  以木材为内核,制造商需要极高的精度,同时匹配每对滑雪板使用的木材的数量、类型、样式和切割。

  只有这样两块滑雪板在高速时才能以相同的方式运动。木芯由沿板的长度延伸的层压硬木条制成。

  但木芯也并非完全独立使用,有时也会需要泡沫支持。这样做是为了给滑雪板的不同区域提供不同的强度、弯曲度和重量,从而产生不同的特性和特征。

  泡沫最早是在20世纪70年代作为核心材料引入的,现代滑雪板的部分木芯也正在被泡沫芯取代。

  泡沫的内芯使滑雪板比同类产品更轻。此外,泡沫的滑雪板的构造相对容易,因为它可以吸收不同的振动并有助于制造商设计曲线。

  大多数泡沫芯由聚氨酯制成,由蜂窝制成的核心重量轻,而且非常坚固。泡沫芯在制造过程中更容易控制,比木材更好地吸收振动。它还有一个额外的优点,就是比木材便宜,可以降低成本。

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  不过,传统的泡沫强度和耐用性是个大问题,所以在很长一段时间内聚氨酯泡沫芯的滑板只用于入门级的滑板上,随着技术的发展,高性能泡沫和出色的设计克服了这一技术挑战。

  泡沫需要被强化或制成非常高的密度,以获得足够高的强度和耐用性。下面我们给大家介绍几款高性能泡沫:

PMI泡沫:为高性能滑雪板增值

  DPS将航天级的泡沫引入其新产品 Pagoda Tour 系列核心层。该泡沫具有令人难以置信的强度、能量和更轻的重量以及出色的下坡性能。

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△ Pagoda Tour 的木材和泡沫被层压并分层成坯料。这会产生一个由白蜡木、泡桐和泡沫组成的垂直层压芯,而不是每种材料的单独水平层。垂直方向为构建核心增加了更多的劳动力和精度,但在相同数量的材料下增加了刚度。图源:wildsnow

  这种航天级的泡沫就是闭孔刚性聚甲基丙烯酰亚胺 (PMI) 泡沫。

  它具有高比强度和高比模量,拉伸、压缩、弯曲和剪切强度和模量远远优于其他泡沫或轻木芯。

  与单独的实心复合层压板相比,PMI泡沫夹芯复合材料快速交付时具有更高的强度重量比,这是PMI泡沫夹芯板巨大的优势。PMI泡沫可以使滑雪板承受这项顶级竞技运动的高动态压力。

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△ 带有蒙皮的PMI泡沫,碳纤维和泡沫夹芯板适用于重量极轻的应用 图源:Rock West Composites

让复合材料共赢

  高性能泡沫通常非常昂贵,但它们具有非常独特的性能组合。当与木材结合使用时可以实现两全其美:滑雪板重量轻,但仍保持阻尼和创新设计,进而使木芯滑雪板性能更好。

  纤维塑料复合材料和高性能泡沫的组合对于现代运动器材来说越来越重要,通过加热和压力应用,高强度PMI泡沫可以与所有传统塑料结合,形成极其耐用的复合材料。

  具有由 CFRP 等材料制成的覆盖层的复合材料可实现高强度、刚性设计且重量极轻。这些材料非常适用于轻便但耐用的运动器材,例如越野滑雪和速降滑雪板、赛车车轮、球拍、曲棍球棒、滑雪板和冲浪板。

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