Popis tipičnih primjena kompozitnih materijala od karbonskih vlakana u badmintonskim sportovima

Aug 15, 2024

Ostavi poruku

Badminton se prvi put pojavio kao pokazni sport na Olimpijskim igrama u Minhenu 1972.; 1988. ponovo se pojavio kao demonstracijski sport na Olimpijskim igrama u Seulu; do Olimpijskih igara u Barseloni 1992. godine, badminton je zvanično postao olimpijski događaj, sa održanim prvim muškim i ženskim takmičenjima u singlu i parovima. Mješoviti parovi dodani su na Olimpijskim igrama u Atlanti 1996. godine. Badminton u invalidskim kolicima je debitovao na Olimpijskim igrama u Tokiju 2021.

Istorija razvoja kompozitnih materijala od karbonskih vlakana u badmintonu

Najraniji reketi za badminton izrađivani su od punog drveta, a slijedom tehnološkog razvoja teniskih reketa prešli su na lamelirane drvene materijale. Počevši od 1960-ih, reketi za badminton su počeli da sadrže aluminij ili čelik, pri čemu se aluminij prvenstveno koristio za glavu reketa i čelik za osovinu.

Zbog velikog naprezanja na spoju između glave i osovine tokom igre, ovo područje je bilo sklono lomljenju. Godine 1968. Yonex je predstavio koncept T-zgloba, povezujući glavu sa osovinom umetanjem trećeg elementa u obliku slova T, napravljenog od čelika visoke čvrstoće. Godine 1978. Yonex je proizveo prve rekete za badminton od karbonskih vlakana u Japanu: Carbonex 8 B-8500B1, težine manje od 100 grama (Slika 1). Od tada, većina konkurentnih reketa za badminton koristi kompozitne materijale od karbonskih vlakana, dok jeftiniji rekreati za rekreaciju i dalje koriste aluminij i čelik.
 

1

Slika 1: Prvi reket za badminton od karbonskih vlakana rođen je 1978

Metoda proizvodnje reketa za badminton od kompozitnih karbonskih vlakana (CFRP) je slična onoj kod teniskih reketa, ali ima i značajne razlike. Drška je šuplja, napravljena na sličan način kao i okvir teniskog reketa, ali je ravna i znatno manjeg poprečnog presjeka (kružnog); glava nije šuplja već čvrsta, jer je napravljena od presavijenog i komprimovanog pre-prega od karbonskih vlakana, koji se zatim prekriva u kalup; nakon toga, glava i (prethodno osušena) osovina su spojeni CFRP T-spojem, klizeći dva vodoravna vrha u krajeve presavijenog pre-prega i vertikalni vrh u šuplju osovinu, koja se zatim očvršćava u kalup.

Najnoviji razvoj reketa za badminton koji koriste kompozitne materijale od karbonskih vlakana

Reketi za badminton razlikuju se po različitim karakteristikama: fleksibilnosti, težini i tački ravnoteže, u rasponu od teške glave do svjetleće glave. Kompozitni materijali od karbonskih vlakana mogu optimizirati ove karakteristike promjenom vrste vlakana koja se koriste (od karbonskih vlakana visoke čvrstoće do ultravisokog modula), orijentacije vlakana i slojevitosti. Modificiranje kalupa također može optimizirati poprečni presjek glave kako bi se povećala otpornost na visoku napetost i smanjio aerodinamički otpor. Najpoznatiji proizvođači su Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.

Performanse reketa za badminton mogu se dodatno optimizirati miješanjem različitih vrsta vlaknastih materijala (slika 2), kao što je Yonexov "Nanoflare 800 Pro", koji sadrži karbonska vlakna visoke krutosti Toray M40X i polietilenska vlakna ultra visoke molekularne težine (za poboljšanje apsorpcija udara). Yonex Carbonex8000 glave koriste mješavinu kompozitnih materijala od karbonskih vlakana s titanijumskom mrežom ili karbonskim nanocijevima kako bi postigli stabilniji pogodak.
 

2

Slika 2: Poboljšanje performansi reketa miješanjem CFRP-a s drugim materijalima

Dodatno, CFRP se koristi u badmintonu izvan reketa, kao što je CarbonSonic loptica kompanije Victor, koja koristi pjenasto perje ojačano CFRP-om (slika 3) za smanjenje težine i poboljšanje izdržljivosti.

3

Slika 3: Perje loptice ojačano CFRP-om

Od pojave badmintona na Paraolimpijskim igrama u Tokiju 2021., i sportisti u invalidskim kolicima (slika 4) i stojeći sportisti (slika 5) koristili su rekete od karbonskih vlakana na takmičenju. Posebno za sportiste u invalidskim kolicima, struktura invalidskih kolica je složena, sa zavarenim aluminijumskim ili magnezijumskim cevima koje se koriste za osnovnu strukturu točkova, ali točkovi i sedište ponekad koriste kompozitne materijale od ugljeničnih vlakana kako bi se smanjila težina i time poboljšala mobilnost.
 

4

Slika 4: Reketi za badminton i invalidska kolica koji se koriste u paraolimpijskom badminton sportu koji sadrže CFRP
 

5

Slika 5: Stojeći sportisti koji učestvuju u badmintonu na Paraolimpijskim igrama