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无论是在亚洲的大型工厂，还是在北美和欧洲的翻新工厂，对传统材料和工艺的微调都是当今碳纤维增强复合材料自行车车架制造的特点。热塑性树脂和自动化工艺即将问世，尽管距离大批量生产水平可能还有几年的时间。 
We Are One 复合材料自行车。
与其他重新打造的车架制造商一样，We Are One 也受到了当地自行车爱好者对其自行车的旺盛需求，其中大部分显然是为了应对疫情限制。 碳纤维增强复合材料（CFRP）自行车车架是否准备好进行“大回流”— 将生产恢复到客户群附近的地方——还是会继续像今天的绝大多数国家一样，主要从亚洲国家制造和运输？根据 CW 采访的自行车制造商的说法，简单的答案是亚洲将继续占据主导地位。尽管如此，自行车制造业的显著变化还是显而易见的。
碳纤维增强复合材料车架制造业正在北美和欧洲取得进展，大多数碳纤维增强材料自行车爱好者都居住在北美和欧洲。总部位于比利时鲁汶的 Rein4ced 首席产品官 Dave Luyckx 强调：“（离岸制造业和再制造业之间）最大的区别之一是产品所有权。”。“亚洲没有自行车文化，但我们有这种将激情注入产品的自行车文化。”以激情为灵感的制造业的一个例子是总部位于加拿大安大略省的初创公司 Bridge Bike Works，其联合创始人 Frank Gairdner 此前对生产高端碳纤维增强复合材料动力船的复合材料有着深入的了解。“我想关心产品的整个周期，”Gairdner 在谈到他从船转向自行车车架制造时说道。他是一个热衷于骑自行车的人。“我不是我们生产的产品的消费者。”经过几年的开发工作，Bridge 目前正在接受其限量版首款车型 Surveyor 的订单，这是一款全公路车架。当然，在重塑 CFRP 框架获得可观的市场渗透率之前，对自行车的热情必须伴随着复合材料的专业知识和创新方法。就碳纤维布自行车车架制造的地理和技术正在变化的程度而言，关键因素包括影响当今所有全球化制造业的相同市场力量：供应链问题、疫情的影响和地缘政治的不确定性。但变革的主要动因似乎是两种制造业动态之间的经典紧张关系，这两种动态往往相互矛盾：规模经济与生产灵活性。后者推动了创新，包括传统手工制造方法的技术进步，以及对新材料和自动化工艺的尝试。亚洲碳纤维增强塑料自行车制造业在复合材料行业的主导地位非同寻常：圣克鲁斯自行车公司（美国加利福尼亚州圣克鲁斯）的研发经理兼高级复合材料工程师 Nic McCrae 报告称，亚洲车架制造商可能占美元销量的 95%以上，生产全球近 99%的碳纤维增强材料车架。“亚洲的一些超大型工厂每年生产 50 万个车架框，”麦克雷说，并指出这是最近市场整合的一个因素。“这种规模经济往往会淘汰较小的品牌。”圣克鲁斯在该公司位于中国东南部的独家工厂（名为 Skybox）生产碳纤维增强复合材料框架。伊比斯自行车手工铺放。
改进传统的框架制作。虽然热塑性塑复材和自动化方面的一些工作正在进行中，但碳纤维增强复材框架制造的大多数创新都被应用于经验证的碳纤维/环氧树脂预浸料的传统手工叠层。图片来源：Ibis Cycles 通过手工生产获得成功的公司，其中许多在加拿大和美国，占据了数量谱的另一端。接受采访的人报告说，年产量为数百套，最高可达 1200 套左右。麦克雷认为，寻求在这两个集团之间运营的品牌不太可能成功。他说，对于那些年产量低至数千的框架制造商来说，“他们通常不会有小型精品框架制造商的声望来证明更高的成本或具有成本竞争力的规模经济。”
大多数亚洲制造商相对较低的技术方法已被证明是 CFRP 框架的制胜法宝，CFRP 框架是为成本驱动的市场制造的高度复杂的结构部件。Ibis Cycles（美国加利福尼亚州圣克鲁斯）的开发工程师 Preston Sandusky 指出：“这是一个如此复杂的结构，大约和你得到的一样复杂。框架是一体成型的，壁厚从 1.5 毫米到 10 毫米不等。”亚洲的方法包括劳动密集型手工铺放工艺，使用碳纤维增强环氧树脂预浸料，长期以来一直满足车架对轻重量、高强度和刚度的要求。预浸料坯经过切割和装配；每套可以由 400 个或更多个图案组成。然后将这些图案手工放置在胶囊和心轴上，形成框架形状。将完成的叠层材料放入模具中，然后进行脱模和固化。高度复杂。自行车车架利用了 CFRP 定向强度和刚度财产，而不是紧凑的几何结构，以及复杂的插入件和配件，所有这些都使得手动叠放成为目前最省时、最经济的过程。图片来源：Ibis Cycles 由于这一过程依赖于大量的体力劳动，人们对框架的质量提出了质疑。麦克雷反驳说，像圣克鲁斯这样的公司已经能够利用亚洲的生产制造出高质量的产品，不是通过在材料和工艺上做出重大改变，而是通过他所说的“不那么令人兴奋的小细节”。该公司培养了制造的一致性，还通过垂直集成简化了流程，与同一家商店和同一人员一起工作十年或更长时间，并花费大量时间磨练制造团队的技能。为了研究碳纤维增强复材自行车制造的创新，圣克鲁斯最近在其位于圣克鲁斯的美国基地建立了一个碳纤维原型实验室。McCrae 报道称，专注于为制造而设计已经产生了巨大的好处。“例如，增加零件的拔模角可以将产量从 92%提高到 99%。”该实验室探索了角度、帘布层重叠、织物组合和纤维方向等方面的变化。大多数重新上市的本地制造商也报告说，他们对基本的手工铺设胶囊成型工艺进行了创新，而不是开发新的工艺或材料。在某些情况下，比如在 Allied Cycle Works（美国阿肯色州罗杰斯市），这意味着要坚持使用久经考验的碳纤维/环氧树脂，但要坚持使用最佳类型的预浸料，以满足特定的设计和性能目标。该公司将其美国采购的预浸料作为一个关键优势，该预浸料旨在支持苛刻的航空航天和国防应用。工程帘布层图案。Allied Cycle Works 采用预浸料图案的混合，尽可能利用较大帘布层的悬垂性，并使用较小的帘布层来满足框架高应力区域的性能目标，同时最大限度地减轻重量。图片来源：Allied Cycle Works Allied 的主要材料是三菱化学碳纤维和复合材料公司（美国加利福尼亚州萨克拉门托）的具有 Newport 301 树脂系统的单向（UD）预浸料，但采用了纤维模量、悬垂性和其他预浸料特性的变化，以满足框架每个部分所需的特定性能属性。该设计还结合了各种预浸料图案。Allied 的产品和工程总监 Sam Pickman 说：“我们喜欢尽可能地覆盖大帘布层，但我们也需要使用小帘布层来达到强度、重量和性能目标。”。他指出，Allied 的框架比亚洲制造的类似框架稍微贵一些，可能贵 10%到 15%，但由于其产品的工程和质量控制，Allied 已经开拓了市场。皮克曼认为：“如果我们的想法是生产最好、最高质量、最高性能的产品，那么你就必须控制最关键部件的制造。”。
Bridge 的 Gairdner 对此表示赞同，尤其是在工具方面。“模具就是你店里的金蛋，”他说。“如果你不控制你的模具，你就没有控制你的产品。”Bridge 自己加工模具，并在其车间配备了哈斯（美国加利福尼亚州奥克斯纳德）VM3 数控铣床。该公司使用Autometrix（美国加利福尼亚州格拉斯谷）切割台切割预浸料坯图案，Wabash（美国印第安纳州 Wabash）液压台板压机和 Duroair Technologies（加拿大安大略省尼亚加拉瀑布市）的 DuroPure 展位进行油漆制备和喷漆。Gairdner 报道称，Bridge 正在与几家公司合作，评估他们的预浸料。这些供应商大多使用东丽（日本东京和美国加利福尼亚州摩根山）的碳纤维织物及其自己的树脂系统。与麦克雷不同的是，许多重新进货的制造商告诉 CW，亚洲供应商持续存在的质量和一致性问题导致了他们的重新进货决定。例如，We Are One（加拿大不列颠哥伦比亚省坎卢普斯市）的首席执行官达斯汀·亚当斯（Dustin Adams）在一家从亚洲采购框架的公司工作时，就遇到了这样的问题。但是，只有减少进入每个框架的劳动力数量，才能将生产转移到工资更高的地方。将电热筒和传感器集成到模具中。
几家公司报告称，为了获得更大的控制权和能源效率，他们在重新开采的业务中使用了铝模具。Ibis Cycles 还集成了电热盒和传感器，使计算机能够控制热固化和压力固化曲线。图片来源：Ibis Cycles Ibis Cycles 已在美国开展了一项小型制造业务，但其大部分投资组合仍在使用离岸制造。Ibis 工程经理 Colin Hughes 解释道：“我们所有的设计和工程都在这里（美国），大多数制造业都在亚洲。”。“这是我们大多数业务的模式。我认为我们永远不会取代亚洲。”Hughes 补充道，亚洲的大批量签约工厂更拒绝新想法，因为他们有一个经过验证的稳定流程来生产大批量的框架。在重新投资的小型工厂引入创新要容易得多，这一事实促使 Ibis Cycles决定在美国建造一些框架。
当 Ibis Cycles 在 2014 年左右考虑重新制造一些车架时，Sandusky 回忆道：“我们知道在美国制造碳纤维车架的唯一方法是减少人工时间。”。“必须有大量的前期工程，以便一切就绪，以减少劳动力数量。”尤其是模具后的劳动力，这是亚洲框架制造过程的主要组成部分，许多重新涌入北美和欧洲的制造商认为这是减少劳动力的唾手可得的成果。传统的模具后工艺可能包括在涂漆前进行去毛刺、打磨和表面处理、机加工、组装和表面精加工/准备。亚当斯观察到的亚洲工厂中，他估计 50%到 60%的劳动力发生在模具之后。许多重新加工的框架制造商通过制造几乎不需要模具后劳动力就能生产出高质量的饰面的框架，实现了具有成本竞争力的生产。精心选择和采购预浸料以及严格设计和控制的模具有助于提高质量和成本。图片来源：Allied Cycle Works Adams 开始在 We Are One 制作山地自行车车架，以实现 a 级外观。亚当斯说：“如果我们能取消后成型工艺，我们就可以在一美元对一美元的基础上进行竞争。”we Are One 在工艺上取得的进步包括重新设计的囊状物技术，该技术使用了更好的装袋材料（由聚丙烯制成），并实现了更高的模内压力。该公司还调查并发现了一种由 Toray 纤维制成的 a 类树脂系统预浸料。为了确保快速准确的铺层过程，该公司使用 Gerber（美国康涅狄格州托尔兰市）和 Autometrix CNC 铺层切割机切割和装配其铺层图案。该公司做出的另一个重大改变是使用铝模具而不是钢模具。We Are One 使用其两台 Haas VM-3 立式磨机在内部加工所有工具。Adams 报告称，这些模具使 We Are One 能够更好地控制粘度，确保在没有大的真空除尘的情况下去除所有空气，并从模具中产生更一致、更均匀的表面。Ibis Cycles 在美国制造的 Ibis Exie 越野赛自行车也走上了类似的道路。2014 年，该公司在其位于美国的新原型实验室开始了为期两年的研发工作，以发现提高制造效率的机会。由此产生的工艺将周期时间从 86 小时缩短到 34 小时，减少了 60%，使美国制造的框架与亚洲制造的框架具有成本竞争力。Ibis 的中模量（IM）碳纤维/环氧单向预浸料分别来自美国华盛顿州塔科马和犹他州盐湖城的东丽（Toray）和赫氏（Hexcel）美国业务，并使用其 Autometrix 刀具进行高效的帘布层切割。改善循环时间的一个关键是将每个套件中的帘布层图案数量减少 70%。Sandusky 指出，Ibis Exie 的精心设计和可控制造使其框架比 Ibis 在亚洲工厂生产的框架轻约 225 克（0.5 磅）。模具后补漆。据观察，一些亚洲框架制造商将 50%至 60%的劳动力时间用于模具后精加工操作。为了减少劳动力成本和生产时间，许多重新成型的框架制造商选择仔细设计材料选择、叠层设计/时间表和模具制造，以最大限度地减少模具后的要求。图片来源：Ibis Cycles
与 We Are One 一样，Ibis 也转向了铝制工具，在这种情况下，它具有清晰的硬涂层阳极氧化表面，并配有内置电热盒和传感器，以最大限度地提高热效率。该工具系统实现了能源效率——Ibis 目前完全通过其屋顶太阳能电池为其制造提供动力——并通过计算机控制热固化和压力固化轮廓实现了一致、高质量的成品。该公司设计自己的模具，采购加工材料，然后在圣克鲁斯组装。Hed 的底线是持续追求卓越的制造业。“我们已经能够保持我们的产品最好，”Hed 说。
当地较小的框架制造商也在推进胶囊成型工艺，以提高质量和效率。Argonaut Cycles（美国俄勒冈州本德市）采用了获得专利的高压硅胶成型（HPSM-high-pressure silicone molding）方法，使其框架制造与众不同。该公司认为，由于在固化过程中对胶囊扩张缺乏控制而导致的纤维变形是一个重大的制造问题，尤其是公路自行车。由于纤维变形会对车架强度产生不利影响，自行车制造商通常通过增加壁厚和重量来设计和制造安全系数。Argonaut 用合金骨架上的硅胶结构取代了传统的胶囊。该公司利用硅树脂的高热膨胀系数（CTE-thermal expansion）在烘箱固化过程中产生更可控的内部压力，声称框架部件不含空隙、针孔或其他结构缺陷。HPSM 工艺使 Argonaut 能够在获得所需强度的同时降低安全裕度。该公司还在 85%的框架中使用了高模量 UD 预浸料，实现了高度定制的强度和刚度轮廓，另外 10%由 3K 编织组成，最后 5%使用凯芙拉（Kevlar），以提高其阻尼性能和抗冲击性。高度工程化的设计和模具生产的框架几乎不需要模具后的劳动力，就像上面讨论的那样。与设计灵活性互补的是当地制造商享有的制造灵活性，消除了亚洲框架所需的交付周期。Rein4ced 联合创始人兼首席执行官 Michaël Callens 回忆道：“在疫情前，交付周期还可以，但在疫情期间，订单和预测存在巨大差异，没有人知道该怎么办。”在疫情后的供应链危机中，典型的疫情前三到六个月的交付周期长达两年。Rein4ced 的欧洲供应商支持更短的交付周期，使公司能够朝着及时制造的方向发展，并更容易适应订单变化。We Are One 的亚当对此表示赞同。“我们更敏捷了。我们可以在周末前找到一个想法。如果你有工具、员工和资金，你可以很快行动。”材料和工艺的更激进的变革正在向前推进，尽管在某些情况下，它们受到了过去失败的阻碍。像圣克鲁斯的麦克雷这样的行业资深人士对两种被认为最有前景的技术的短期可行性持怀疑态度：热塑性树脂和自动化制造技术。“到目前为止，他们取得了不温不火的成功。他们在成本上没有竞争力；他们的制造方法限制了设计；到目前为止热塑性塑料正在生产更重的框架。此外，可扩展性尚未实现。”但他认为，他们在 5 到 10 年的时间范围内有望实现。“汽车行业可能会取得重大进展，”他继续说道。“只是自行车行业没有足够的财力。”敏捷制造。对于那些建立自己的工具和框架的公司来说，消除交付周期是一个关键优势。由此产生的灵活性使像We Are One 这样的公司能够迅速将新设计投入生产。图片来源：We Are One Agile Rein4ced 的 Luyckx 开发了一种新材料和一种新的碳纤维增强复材自行车车架自动化制造方法，他在两个方面同意 McCrae 的观点（尽管他预计时间会更短）。首先是汽车和航空航天行业的发展潜力。Rein4ced 成立于 2015 年，由自行车和复合材料专业人员组成，他们与比利时代尔夫特大学和鲁汶大学的高级复合材料工作有联系。在加入 Rein4ced 之前，Luyckx 在荷兰代尔夫特大学接受教育，然后开始了他的亚洲制造框架职业生涯。“我已经习惯了手工制造。但比利时大量的复合材料知识并没有应用于自行车，”他回忆道。
Luyckx 也同意早期将热塑性复材应用于自行车行业的努力是有问题的。他说：“热塑性复材并没有很好的声誉，因为 20 世纪80 年代和 90 年代有很多不这样做的例子！”。“热塑性复材技术还没有出现，所以这是一个营销噱头，失败了，导致了糟糕的声誉。”但近年来，汽车和航空航天热塑性复合材料的发展已经使这项技术成熟，自行车行业重新考虑的时机已经成熟，他说。此外，不断增长的可持续性努力提高了热塑性复合材料的吸引力及其寿命终止的（EOL-end-of-life ）可回收性。重要的是，热塑性塑料也更容易进行自动化加工。Rein4ced 的 Callens 指出：“在热固性制造中，预浸料必须立即放置在正确的位置（用于成品部件）。”。“这对于自动化来说非常复杂。”相比之下，用热塑性复合材料制造可以分更多的步骤进行，Rein4ced 在其工艺中使用了这一事实。对于自行车车架，Rein4ced 在热塑性材料和工艺以及增强纤维方面都取得了进步。具体而言，该公司建立在 Callens 在精细增强微纤维应用于复合材料结构方面的学术工作的基础上。基于这项工作，Rein4ced 开发了 Feather 材料，该材料在热塑性基体中结合了最少量的韧性钢纤维和碳纤维。该材料提供的纤维刚度与单独的碳纤维几乎相等，重量不会增加，冲击性能也高得多。骑车人的安全性和可靠性得到了提高，因为这种材料消除了传统碳纤维增强塑料的突然和灾难性故障。“钢会发生塑性变形，”Callens解释道，“需要更高的能量水平才能导致失效。”Rein4ced 的自动化流程仍主要未公开；Luyckx 和 Callens 将其描述为一种定制坯件的冲压成型过程，这些坯件由 UD 预浸胶带自动铺设，然后是专有的组装步骤。该公司已与多家欧洲自行车制造商合作。就在今年，Kellys Bikes（斯洛伐克VeľkéOrvište）推出了 Theos 电动自行车，该自行车采用了Rein4ced 制造和供应的车架。在美国科罗拉多州丹佛市，Revved Industries 也在开发一种使用热塑性复材的自动化工艺，这种材料因其耐冲击性而引起了该公司对 Guerrilla Gravity 山地自行车车架的兴趣。事实上，抗冲击性是团队为自己设定的三个目标之一，同时也是控制成本和在美国制造框架，因为他们从 2013 年开始努力。Revved Industries 联合创始人兼首席工程师 Matt Giaraffa 表示：“我们很清楚，在恶劣地形下，好斗的骑手会对自行车的所有权造成什么样的影响。”。他们的工作产生了 Revved Carbon 技术，并于 2019 年启动了Guerrilla Gravity 框架制造。通过航空航天和汽车研发开发的各种碳纤维增强热塑性复材（CFRTP- carbon fiber-reinforced thermoplastics）的广泛试片测试，Revved Industries 选择了材料。该公司的材料和工艺开发依赖于复合材料行业的最新创新。Giaraffa 回忆道：“当我们第一次开始寻找时，根本没有实现这一目标的材料和技术。”。在 Revved，材料是使用正在申请专利的自动纤维铺设系统铺设的，这可以减少约 80%的人工时间。与传统固化相比，在该公司专有的 Frame Maker 3000 中进行的固化工艺也加快了生产。Revved Industries 复合材料工程师 Ben Bosworth 解释道：“对于传统材料，它们需要非常可控的温度下降速度、非常可控的停留时间和非常可控的冷却时间。”。“Revved 技术并不真正关心加热的速度或速度。Frame Maker 3000 允许我们输入大量功率来加热模具，然后快速冷却模具。”Giaraffa 承认，热塑性复材对冷却速度很敏感。他报告说：“这通常是一个令人担忧的问题，但我们使用的是半结晶树脂，我们的加工窗口对结晶度几乎没有敏感度。”。该系统在大约两倍于传统固化周期的温度下固化框架，与正常的三到四个小时相比，只需 30 分钟。博斯沃思说，虽然加热功率很大，但能源使用非常高效，因为热量都进入了加热过程，而不是进入周围环境。确保质量。几家接受采访的生产自己框架的公司表示，他们通过对质量和一致性的即时控制获得了信心，这是一个重要的好处。Giaraffa 说，与传统的亚洲方法相比，打磨和抛光时间也减少了 90%。“我们可以把它们从模具里拔出来，做一些基本的清理，然后给它们涂上粉末”，而不是涂湿漆。粉末涂料消除了劳动和湿漆中挥发性有机化合物（VOC-volatile organic compounds）的释放。关于全球市场力量及其对碳纤维增强复材自行车行业的特殊影响，地缘政治担忧甚至在疫情开始之前就已经促使亚洲发生了一些转变，主要是从中国转移到越南、柬埔寨、泰国和缅甸等国。随后，新冠肺炎巩固了这种供应链多元化的必要性，不仅在亚洲，而且通过像本文所述的公司一样的重组努力。“在疫情期间，”Luyckx 报道，“客户意识到，让制造商在全球另一端对供应链不利。”新冠疫情也带来了对自行车的需求，最初让当地制造商感到惊讶。新冠肺炎疫情爆发时，Bridge 刚刚开始开发。Gairdner 回忆道：“我们原以为必须暂停，但三周后，自行车热潮开始了。”“新冠肺炎已经点燃了高端自行车市场，”Allied 的皮克曼对此表示赞同。“人们有很多时间待在家里。他们在寻找可以在外面安全地进行的活动。当时很多人把身体健康放在首位。当新冠疫情首次爆发时，我们很紧张，推翻了一些预测。但我们现在面临着真正的供需紧缩。”这种繁荣将持续多久，以及它对自行车车架市场的持久影响，还有待观察。皮克曼继续说道：“聪明的人认为这是一件五年的事情。”。“让客户留在市场上取决于我们。这很令人兴奋，但也很伤脑筋。”为了建立和/或保持市场势头，重新定位的 CFRP 框架制造商发现有必要帮助潜在客户从单价转向当地生产的总价值，从运输成本开始。Luyckx 报道称：“在疫情之前，一个来自亚洲的集装箱可能需要 3000 至 4000 美元；现在是 15000 至 16000 美元。”。交付周期的延长占用了营运资金，增加了制造商的资本要求和总体成本。可持续性也得到了当地生产的更好支持，这大大减少了产品交付的碳足迹。几家接受采访的生产自己框架的公司表示，他们通过对质量和一致性的即时控制获得了信心，这是一个重要的好处。图片来源：We Are One Giaraffa 说，与传统的亚洲方法相比，打磨和抛光时间也减少了 90%。“我们可以把它们从模具里拔出来，做一些基本的清理，然后给它们涂上粉末”，而不是涂湿漆。粉末涂料消除了劳动和湿漆中挥发性有机化合物（VOC）的释放。
关于全球市场力量及其对碳纤维增强塑料自行车行业的特殊影响，地缘政治担忧甚至在疫情开始之前就已经促使亚洲发生了一些转变，主要是从中国转移到越南、柬埔寨、泰国和缅甸等国。随后，新冠肺炎巩固了这种供应链多元化的必要性，不仅在亚洲，而且通过像本文所述的公司一样的重组努力。“在疫情期间，”Luyckx 报道，“客户意识到，让制造商在全球另一端对供应链不利。”新冠疫情也带来了对自行车的需求，最初让当地制造商感到惊讶。新冠肺炎疫情爆发时，Bridge 刚刚开始开发。Gairdner 回忆道：“我们原以为必须暂停，但三周后，自行车热潮开始了。”“新冠肺炎已经点燃了高端自行车市场，”Allied 的皮克曼对此表示赞同。“人们有很多时间待在家里。他们在寻找可以在外面安全地进行的活动。当时很多人把身体健康放在首位。当新冠疫情首次爆发时，我们很紧张，推翻了一些预测。但我们现在面临着真正的供需紧缩。”这种繁荣将持续多久，以及它对自行车车架市场的持久影响，还有待观察。皮克曼继续说道：“聪明的人认为这是一件五年的事情。”。“让客户留在市场上取决于我们。这很令人兴奋，但也很伤脑筋。”为了建立和/或保持市场势头，重新定位的 CFRP 框架制造商发现有必要帮助潜在客户从单价转向当地生产的总价值，从运输成本开始。Luyckx 报道称：“在疫情之前，一个来自亚洲的集装箱可能需要 3000 至 4000 美元；现在是 15000 至 16000 美元。”。交付周期的延长占用了营运资金，增加了制造商的资本要求和总体成本。可持续性也得到了当地生产的更好支持，这大大减少了产品交付的碳足迹。无论热塑性塑料和自动化制造是否如一些人预测的那样，在10 年后，或者在更乐观的两到五年窗口期内，在碳纤维布自行车车架市场上崭露头角，这些技术最终都可能占据巨大的市场份额。当一家工厂每年生产 50 万个碳纤维增强塑料部件时，尽管自行车车架很复杂，但在某种程度上降低劳动力成本似乎是不可避免的。通过汽车和航空航天的研发工作，材料和工艺的技术进步将继续，推动包括自行车在内的其他行业的进步。虽然亚洲的方法今天被正确地称为“制胜法宝”，但这些进步可能会在不久的将来降低劳动密集型方法的成本竞争力。与此同时，小批量框架制造商所实现的灵活性、灵活性和质量控制也可能使公司能够继续重新进行手工上篮工艺，增长并保持足够的市场份额，以支持其业务发展到未来。为了取得这一成功，这些框架制造商正在全力以赴，尽可能提高效率和质量。We Are One 的 Adams 说：“我们希望实现更好的制造工艺，并在工艺控制方面每天取得进展。”………………………… 当车架制造商探索离岸制造和重新制造的优点时，Hed Cycling Products（美国明尼苏达州罗斯维尔）并没有离开明尼苏达州的“海岸”（可以这么说）来制造其著名的 CFRP 自行车车轮。Hed 联合创始人兼首席执行官 Anne Hed 表示：“2008-2010年，我们曾考虑在海外做一些轮辋。”。“他们是一个很好的合作伙伴，但我们与他们有一些质量问题，所以我们决定不去了。”该公司还与合作伙伴 Cervélo Cycles（美国加利福尼亚州圣克鲁斯）一起创建并最初制造了 Cervéllo P5X 框架，但该框架已被外包。与此同时，Hed 的车轮产品仍在美国手工制作。自 1984 年以来，Hed 一直在发展其制造工艺，当时该公司已故的联合创始人 Steve Hed 使用湿法铺放工艺制造了他的第一个航空圆盘车轮。就像那些重新设计的小型框架公司一样，Hed 发现成功的秘诀仍然是高度控制的手工铺放、胶囊成型。车轮从模具中出来，具有不需要喷漆的高质量表面。
Hed Cycling Products 自 1984 年成立以来，一直在其家乡明尼苏达州生产碳纤维布自行车车轮。图片来源：Hed 自行车产品
Hed CFRP 自行车车轮 为了保持其竞争优势，Hed 自己制造模具，最近在其两台数控机床上增加了一台 Haas 五轴机床。“我们很幸运在新冠肺炎期间改进了我们的设计和工程，”Hed 补充道。“我们在人员和设施的流动方面进行了投资。”该公司增加了工程人员，并购买了一台自动整形机和钻机。Hed 还继续为其不同类型的自行车产品制造轮子。
------- 完 ------- 注：原文见，《 Cycling forward with bike frame materials and processes 》2022.4.22 杨超凡 2023.4.14 (本文经作者同意刊登)
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