1865年，Karl Drais 發(fā)明第一輛自行車，此后逐漸風(fēng)靡全球；同年，Badische Anilin與Soda-Fabrik（巴登苯胺和蘇打水廠，即巴斯夫）宣告成立。概念1865電動自行車的誕生，即是為了紀(jì)念這一段歷史，向先輩的發(fā)明創(chuàng)造精神致敬。
為此，巴斯夫啟動了一個(gè)獨(dú)一無二的思考實(shí)驗(yàn)，向世人提問：如果用現(xiàn)代尖端材料來重新制作第一輛自行車，結(jié)果將會怎樣？巴斯夫與DING3000設(shè)計(jì)事務(wù)所合作，開發(fā)了一輛代表目前最高技術(shù)水平的電動自行車。這輛自行車結(jié)構(gòu)上沿襲了1865年世界首輛自行車的形狀，卻使用了巴斯夫24種創(chuàng)新材料，包括聚氨酯、熱塑性塑料、泡沫、環(huán)氧樹脂和復(fù)合材料等。下面就由小編為你解剖這款代表目前最高技術(shù)水平的電動自行車的材料構(gòu)成?。。?/span>
圖 巴斯夫橡塑展展出的自行車
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一 椅殼（Ultradur?） |
椅殼采用Ultradur?——聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT），除了擁有卓越的剛度以外，還源于這款材料在高溫下保持良好的形狀；其尺寸穩(wěn)定性、耐水解性、長期電氣/熱行為等非常出色，此外還可作為電池的絕緣材料。
圖 Ultradur?應(yīng)用于椅殼
另外，該材料的吸水性非常低，其機(jī)械和電氣性質(zhì)幾乎不受氣候條件的影響，這一點(diǎn)在電動交通應(yīng)用中尤為重要。該材料制造的零部件具有優(yōu)異的可靠性和耐用性，能夠顯著改善零件和組件的電器安全性，可用于生產(chǎn)電池支架、插頭、電氣設(shè)備外殼和控制單元。
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二 剎車碟（Ultrason?） |
剎車碟采用碳纖維增強(qiáng)的Ultrason?材料，這款材料在較高的溫度下仍能保持必要的剛度和形狀。特別是在200℃條件下，機(jī)械性質(zhì)與內(nèi)在阻燃性能依然出色，常被加工成增強(qiáng)型熱塑性塑料層壓板。
圖 Ultrason?材料應(yīng)用于剎車碟
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三 后輪輪圈（Ultramid? Structure） |
Ultramid? Structure材料，即使在極低/極高的溫度下也能保持卓越的耐沖性能和韌性，其強(qiáng)化纖維的長度遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)短玻纖產(chǎn)品中的纖維，可在注塑成型過程中形成一個(gè)玻璃纖維網(wǎng)，從而改善耐扭曲、耐蠕變和吸能性能。因此，代替金屬輪圈，不僅不需要再勞神費(fèi)力安裝輻條，成本亦更加低廉。
圖 Ultramid? Structure材料應(yīng)用于后輪輪圈
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四 電動機(jī)蓋（Ultramid?B系列） |
從外觀上來看，很難發(fā)現(xiàn)概念1865是一輛電動自行車。盡管裝備有電動機(jī)，但自行車的整體輪廓非常修長，線條簡潔利落。處于美觀考慮，設(shè)計(jì)師用一塊聚酰胺蓋子（Ultramid?B）隱藏了集成的后軸中的電動機(jī)。同時(shí)，這塊藍(lán)色蓋子還有另外一個(gè)重要的作用：保護(hù)電動機(jī)免遭濕氣、塵土和石渣破壞。
圖 電動機(jī)蓋
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五 車燈（Elastollan?） |
概念1865后叉上鑲嵌的光波導(dǎo)管采用脂肪族熱塑性聚氨酯Elastollan?制成，相當(dāng)酷炫。得益于材料的高彈性、高透明度、不黃變等優(yōu)點(diǎn)，燈光非常均勻，不刺眼，而且能耗極低。結(jié)合車叉上的LED燈和后輪上的印花圖案，整體更顯柔和。這種柔性材料的顏色和形狀可根據(jù)客戶要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，定能為設(shè)計(jì)師提供無限的創(chuàng)意可能。
圖 脂肪族熱塑性聚氨酯Elastollan?應(yīng)用有光波導(dǎo)管
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六 座椅插銷（Ultraform?材料） |
這是巴斯夫旗下的熱塑性聚甲醛產(chǎn)品品牌。即使在面對機(jī)械負(fù)荷和高溫環(huán)境下，或者接觸化學(xué)品和燃油等其他介質(zhì)時(shí)，Ultraform?材料也依然能夠保持高剛度、高強(qiáng)度、高回彈、滑動摩擦行為和尺寸穩(wěn)定性出色的優(yōu)點(diǎn)。通過注塑成型等工藝，這些材料可生產(chǎn)出具有復(fù)雜形狀和美觀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品，比如揚(yáng)聲器和通風(fēng)格柵燈。
圖 Ultraform?材料應(yīng)用于座椅插銷
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七 座椅支架（Ultrason? E 2010C6） |
這部電動自行車的電池隱藏在座椅內(nèi)。為了便于日常充電，支架采用了無軸承、免維護(hù)的設(shè)計(jì)，使其能夠輕松拆裝。得益于優(yōu)良的滑動摩擦行為及材料本省的阻燃和隔熱性質(zhì)，碳纖維增強(qiáng)的Ultrason? E2010 C6為電池插頭和座椅支架提供了一個(gè)理想選擇。 
圖 Ultrason? E2010 C6 應(yīng)用于座椅支架
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八 座椅懸掛（Cellasto?） |
Cellasto?微孔聚氨酯適合需要減震隔音的應(yīng)用。Cellasto?定制輔助彈簧主要應(yīng)用于汽車減震。在概念1865電動自行車上，這種耐用材料被用于生產(chǎn)座椅懸掛。由于在壓力下的橫向膨脹和變形較小，長期性能出色，Cellasto?部件可提高座椅的舒適性。得益于其逐漸撓曲的特點(diǎn)，它們可用于在狹小的空間以減小沖擊力。此外，它們還可以用于電梯、送料輥、辦公椅、輪椅、自行車和門鎖的減震和隔音。
圖 Cellasto?微孔聚氨酯應(yīng)用于座椅懸掛
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九 曲柄（Ultramid? D HMG） |
創(chuàng)新塑料解決方案正逐漸取代金屬。它們甚至可以用于自行車的曲柄，這樣可能需要承受巨大的壓力。
此處采用Ultramid?D是一種聚酰胺材料。由于玻璃纖維含量較高和特殊的聚合物組分，它主要用于高應(yīng)力、高剛度的部件的——“HMG”后綴意為“高模量型號”。Ultramid?易于加工，表面質(zhì)量出色。作為聚酰胺材料，它們的材料性質(zhì)和尺寸穩(wěn)定性受濕氣影響極小，也不易發(fā)生蠕變。
圖 Ultramid?D材料應(yīng)用于曲柄
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十 腳踏（Ultraso? KR 4113 ） |
Ultraso? KR 4113 是一種真正意義上的高性能塑料。Ultraso?出色的滑動摩擦性和尺寸穩(wěn)定性，DING3000的設(shè)計(jì)師成功去掉了腳踏上的所有滾珠軸承，從而減小了日常使用的軸承磨損，使維護(hù)工作更加簡單。這主要得益于加入碳纖維、石墨和聚四氟乙烯（PTFE）。Ultraso?產(chǎn)品屬于非晶熱塑性復(fù)合材料，同時(shí)也繼承了聚醚砜材料的高溫穩(wěn)定性。
圖 腳踏
出色的材料性質(zhì)使其被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)高科技零部件和高應(yīng)力產(chǎn)品。此外，它們也可以采用熱塑性塑料的傳統(tǒng)進(jìn)行加工。Ultraso?的耐熱性和耐水解性優(yōu)于其它工程塑料，可用于代替熱固性塑料、金屬和陶瓷。
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十一 胎芯（E-TPU） |
19世紀(jì)的胎芯的自行車使用的是實(shí)心橡膠胎芯。但由于這種輪胎過重、過硬，因此始終未能廣泛使用。在概念車1865的輪胎中，巴斯夫首次使用了發(fā)泡熱塑性聚氨酯（E-TPU）——一種輕盈、耐用、彈性極佳的材料。此前，巴斯夫曾與Adidas合作，將這種創(chuàng)新顆粒泡沫用于生產(chǎn)Energy Boost的中底。
圖 E-TPU應(yīng)用于胎芯
在生產(chǎn)過程中，首先需要使用創(chuàng)新的工藝將TPU顆粒發(fā)泡。然后，利用空氣壓力壓縮這些5-10毫米大小的橢圓形顆粒，使其在蒸汽作用下融合到一起。這樣一來，Infinergy就結(jié)合了顆粒泡沫和熱塑性聚氨酯兩者之長，具有出色的加工性質(zhì)和回彈性。即使連續(xù)使用，材料仍然可以保持良好的回彈性。Infinergy的其它優(yōu)點(diǎn)還包括：密度小、抗撕裂和溫度穩(wěn)定性好。
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十二 前輪輪圈（UltracomTM） |
Ultratape?產(chǎn)品組合主要包含三類：連續(xù)纖維增強(qiáng)的半成品，包覆成型材料和工程支持。Ultralaminate?和Ultratape?—連續(xù)纖維增強(qiáng)層壓板和膠帶半成品—只需一道工序即可完成熱成型，然后與短纖維增強(qiáng)的Ultramind?COM一起增強(qiáng)固化。
圖 UltracomTM材料應(yīng)用于前輪輪圈
通過這些工藝，連續(xù)纖維出色的機(jī)械性質(zhì)與短纖維易于加工的特點(diǎn)結(jié)合到一起。Ultramid?是巴斯夫旗下的半結(jié)晶熱塑性聚氨酯品牌。此類材料具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、剛度和熱穩(wěn)定性。此外，聚氨酯可在低溫下保持良好的韌性和滑動摩擦行為，而且加工也十分簡單。巴斯夫Ultramid?產(chǎn)品屬于聚酰胺成型化合物，多為長/短纖維增強(qiáng)的聚酰胺6和聚酰胺66材料。此外也包括聚酰胺66/6等共聚多酰胺和半芳香族聚酰胺。
得益于出色的材料性質(zhì)，這些產(chǎn)品已經(jīng)成為不可或缺的機(jī)械零部件材料和高規(guī)格電氣絕緣材料。此外，聚酰胺可使用添加劑盒填充材料進(jìn)行改性，因此蘊(yùn)藏著巨大的創(chuàng)新潛力。
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十三 胎面花紋（Elastollan?） |
對于半透明的亮藍(lán)色胎面花紋，使用了Elastollan?材料。盡管熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）材料在胎面花紋應(yīng)用處于試驗(yàn)階段，但已經(jīng)表現(xiàn)出了令人深刻的耐磨和耐割性能，而且能防止裂口繼續(xù)增大。
令人深刻的耐磨和耐割性能可以讓輪胎無論是在瀝青路面還是砂石路面，都可以應(yīng)付自如。此外，該材料在高低溫下仍然可以保持良好的彈性，而且滾動阻力極小。
圖 Elastollan?熱塑性聚氨酯應(yīng)用于亮藍(lán)色胎面花紋
因此，對概念1865電動自行車而言，Elastollan?熱塑性聚氨酯極為重要。這種用途廣泛的材料被大量用于輪胎、座椅、車叉、剎車軟管、光波導(dǎo)管和貼花等部位。聚氨酯的特點(diǎn)之一還在于可以根據(jù)應(yīng)用要求調(diào)節(jié)塑料硬度。
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十四 把套（Elastoform?） |
Elastoform?軟質(zhì)自結(jié)皮泡沫用途廣泛。它具有輕質(zhì)有彈性的泡沫芯和致密堅(jiān)韌的表皮。其觸感特別舒適，機(jī)械性質(zhì)和耐磨性也非常出色。此外，表面可通過模具形成裝飾圖案。Elastoform?主要用于生產(chǎn)扶手、治療臺、方向盤套和換擋桿把手等。
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十五 剎車軟管（Elastollan? Hose） |
剎車軟管必須耐磨、耐剎車液腐蝕同時(shí)保持彈性。Elastollan? 材料在壓力下的破例行為非常出色，具有極其優(yōu)異的耐磨性，并且可劇烈彎折的特性使得其制作成軟管，性能突出。
圖 Elastollan? Hose應(yīng)用于剎車軟管
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十六 結(jié)構(gòu)泡沫（Krrdyn?和Elastolit?D） |
自行車在行駛途中車叉難免會遇到劇烈的沖撞。作為兩條叉腿的交匯處，叉肩要承受較大的應(yīng)力。在碳纖維增強(qiáng)的車叉中引入結(jié)構(gòu)泡沫，即可通過整個(gè)結(jié)構(gòu)分散力，并且可以吸收震動。這里就采用了聚氨酯組合料Elastolit?和Krrdyn?材料。
圖 Elastolit?D應(yīng)用于結(jié)構(gòu)泡沫
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十七 叉芯（Krrdyn?） |
這種結(jié)構(gòu)泡沫（板狀或塊狀）需要能夠承受連續(xù)的靜態(tài)和動態(tài)荷載。對苯二甲酸乙二醇酯（PET）的Krrdyn?擠出結(jié)構(gòu)泡沫不僅擁有優(yōu)異的強(qiáng)度、還有卓越的機(jī)械性質(zhì)、高溫穩(wěn)定性和耐化學(xué)腐蝕性，可兼容多種不同的加工技術(shù)等，在復(fù)合芯材應(yīng)用于優(yōu)勢突出。
圖 Krrdyn?應(yīng)用于叉芯
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十八 變速器線（Elastollan?） |
久經(jīng)考驗(yàn)的Elastollan?線纜封套可為電線和控制線纜提供最高標(biāo)準(zhǔn)的保護(hù)。它們彈性極佳，可抵擋石屑、水、臭氧和低溫的侵襲，非常適合各種戶外應(yīng)用。其硬度也可隨意調(diào)整，而這正是DING3000設(shè)計(jì)師夢寐以求的材料。
圖 變速器線覽
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十九 坐墊（Elastoflex?W） |
為了提高車座的緩沖性能，選擇了Elastoflex?W坐墊泡沫。這種柔軟的成型泡沫常在家具和汽車行業(yè)被用于生產(chǎn)座椅、扶手和靠背。作為一種分區(qū)泡沫，它只需要一道工序即可在不同的軟硬度，而插入的內(nèi)存材料也可以直接發(fā)泡。該系統(tǒng)良好的流動性為設(shè)計(jì)師提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間，也可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)芯直接發(fā)泡。
圖 Elastoflex?W坐墊泡沫
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二十 基體系統(tǒng) |
車架和車叉單元（包括把立和把橫）的出色強(qiáng)度來自于增強(qiáng)連續(xù)纖維的碳纖維織物。巴斯夫?yàn)檫@些復(fù)合材料提供了兩種不同的基體聚合物——環(huán)氧樹脂和聚酰胺組合料。這些高強(qiáng)度輕質(zhì)材料采用樹脂傳遞注塑（RTM）工藝生產(chǎn)。首先，把碳纖維織物放入加熱的模具中，在低粘度活性樹脂體系完成注塑和所有纖維充分浸潤之后，聚合過程開始。反應(yīng)結(jié)束后，部件可立刻脫模。
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二十一 電池絕緣（Neopolen?P） |
作為一種外殼絕緣材料，多功能的Neopolen?P（膨脹聚丙烯泡沫）可保護(hù)集成電池不受沖擊、震動和溫度變化影響。即使遭受反復(fù)撞擊，這種材料也可保持優(yōu)異的吸能性能，此外它還具有質(zhì)量輕、回彈性好、溫度穩(wěn)定性出色等優(yōu)點(diǎn)。
圖 Neopolen?P應(yīng)用于外殼絕緣材料
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二十二 貼花（Elastollan?） |
印花和壓花采用Elastollan?熱塑性聚氨酯，主要是源于聚氨酯具有良好的彈性和耐沖擊性，對于表面保護(hù)有非常好的效果。此外，Elastollan?還具有優(yōu)異的耐水解性和抗菌性。
圖 Elastollan?熱塑性聚氨酯應(yīng)用于貼花
而在概念1865電動自行車上，這種耐切割、耐撕裂的材料發(fā)揮了同樣的作用：它被用于保護(hù)碳纖維增強(qiáng)材料免遭劃傷或被石屑割傷；甚至連車架背后的印花圖案也使用了這種高透明度、不黃變的薄膜來提供保護(hù)。
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二十三 車架（Baxxodur?） |
巴斯夫Baxxodur?品牌為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的高效生產(chǎn)提供了多種環(huán)氧樹脂體系。車架的碳纖維織物被嵌入到基體中。Baxxodur?的獨(dú)特之處在于它能夠快速、充分地浸潤玻璃纖維和碳纖維，從而確保復(fù)合材料的優(yōu)異質(zhì)量和零部件的機(jī)械強(qiáng)度。最重要的是，隨著可操作時(shí)間的延長和部件固化時(shí)間的縮短，生產(chǎn)流程變得更易調(diào)節(jié)。 
圖 Baxxodur?品牌材料應(yīng)用于車架
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二十四 前叉（包括把立和把橫） |
前叉單元由前叉、把立和把橫組成，是由碳纖維布浸入到Elastolit?R聚氨酯基體中制造而成。由于采用了改良的內(nèi)脫模劑，巴斯夫非發(fā)泡型PU反應(yīng)性樹脂體系更容易脫模，且加工窗口非常寬。其反應(yīng)活性可根據(jù)客戶的需求進(jìn)行定制，以兼容各種傳統(tǒng)纖維類型和尺寸。這些纖維增強(qiáng)部件對連續(xù)荷載具有優(yōu)異的耐受性和損傷容限。
圖 Elastolit?R聚氨酯基體+碳纖維應(yīng)用于前叉
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