Opgørelse over typiske anvendelser af kulfiberkompositmaterialer i badmintonsport

Aug 15, 2024

Læg en besked

Badminton optrådte første gang som en demonstrationssport ved OL i München i 1972; i 1988 genopstod den som en demonstrationssport ved OL i Seoul; ved OL i Barcelona i 1992 blev badminton officielt en olympisk begivenhed, med de første mænds og kvinders singler og doublekonkurrencer afholdt. Mixeddouble blev tilføjet ved OL i Atlanta i 1996. Kørestolsbadminton fik sin debut ved OL i Tokyo i 2021.

Udviklingshistorien for kulfiberkompositmaterialer i badminton

De tidligste badmintonketchere var lavet af massivt træ, og efter den teknologiske udvikling af tennisketchere gik de over til laminerede træmaterialer. Fra 1960'erne begyndte badmintonketchere at inkorporere aluminium eller stål, hvor aluminium primært blev brugt til ketcherhovedet og stål til skaftet.

På grund af den høje belastning, der opleves ved leddet mellem hovedet og skaftet under spil, var dette område tilbøjeligt til at knække. I 1968 introducerede Yonex T-ledskonceptet, der forbinder hovedet med skaftet ved at indsætte et tredje element formet som et T, lavet af højstyrkestål. I 1978 producerede Yonex de første kompositbadmintonketchere i kulfiber i Japan: Carbonex 8 B-8500B1, der vejede mindre end 100 gram (figur 1). Siden da har de fleste konkurrencedygtige badmintonketchere brugt kulfiberkompositmaterialer, mens billigere rekreative ketchere stadig bruger aluminium og stål.
 

1

Figur 1: Den første badmintonketcher i kulfiber blev født i 1978

Fremstillingsmetoden for kulfiberkomposit (CFRP) badmintonketchere ligner den for tennisketchere, men har også betydelige forskelle. Skaftet er hult, lavet på samme måde som rammen af ​​en tennisketcher, men det er lige med et meget mindre tværsnit (cirkulært); hovedet er ikke hult, men solidt, da det er lavet af foldet og komprimeret kulfiber pre-preg, som derefter dækkes i en form; efterfølgende forbindes hovedet og det (forhærdede) skaft med et CFRP T-led, der glider de to vandrette spidser ind i enderne af den foldede pre-preg og den lodrette spids ind i det hule skaft, som derefter hærdes i skimmelsvamp.

Den seneste udvikling inden for badmintonketchere, der bruger kulfiberkompositmaterialer

Badmintonketchere er kendetegnet ved forskellige egenskaber: fleksibilitet, vægt og balancepunkt, lige fra hovedtunge til hovedlette. Kulfiberkompositmaterialer kan optimere disse egenskaber ved at ændre typen af ​​anvendte fibre (fra højstyrke til kulfiber med ultrahøj modul), fiberorientering og lagdeling. Ændring af formen kan også optimere hovedets tværsnit for at øge modstanden mod høj spænding og reducere aerodynamisk modstand. De mest berømte producenter er Yonex, Victor, Carlton, FZ Forza, Dunlop, Li Ning.

Ydeevnen af ​​badmintonketchere kan optimeres yderligere ved at blande forskellige typer fibermaterialer (figur 2), såsom Yonex's "Nanoflare 800 Pro", som indeholder højstivhed Toray M40X kulfiber og polyethylenfibre med ultrahøj molekylvægt (for at forbedre stødabsorbering). Yonex Carbonex8000 hoveder bruger en blanding af kulfiber kompositmaterialer med titanium mesh eller kulstof nanorør for at opnå et mere stabilt hit.
 

2

Figur 2: Forbedring af ketcherens ydeevne ved at blande CFRP med andre materialer

Derudover bruges CFRP i badminton ud over ketcheren, såsom i Victor-firmaets CarbonSonic fjerbold, som bruger skumfjer forstærket med CFRP (Figur 3) for at reducere vægten og forbedre holdbarheden.

3

Figur 3: Shuttle-fjer forstærket med CFRP

Siden badminton dukkede op ved de paralympiske lege i Tokyo 2021, har både kørestols- (Figur 4) og stående atleter (Figur 5) brugt kulfiberketchere i konkurrencen. Især for kørestolsatleter er kørestolsstrukturen kompleks, med svejste aluminium- eller magnesiumrør, der bruges til hjulenes grundlæggende struktur, men hjulene og sædet bruger nogle gange kulfiberkompositmaterialer for at reducere vægten og dermed forbedre mobiliteten.
 

4

Figur 4: Badmintonketchere og kørestole brugt i paralympisk badmintonsport, der indeholder CFRP
 

5

Figur 5: Stående atleter, der deltager i badminton ved Paralympics