ロードバイクではカーボンフレームは値段も剛性も高く、高級品として扱われています。なぜカーボンフレームは高いのか。
また、カーボンフレームの特性について話していこうと思います。
カーボンフレームとは（特性）
値段、フレーム単体の性能が一般的なアルミフレームよりも高く、主に世界的サイクルレースにて使用される。近年はカーボン整形技術や値段が安価になったことで一般にも流通している。アルミフレームよりもへたりが起きずらく、長く乗れる。カーボンフレームは制作方法が複数ありメリット・デメリットがある。
一体成型のモノコック構造はつなぎ目がほぼなく軽量で性能や重量にばらつきが少ない。
ラグドフレームの場合はパイプ同士のつなげる部分に「ラグ」を使用しパイプをくっつけている。
モノコックとは異なりパイプの長さを変えることで容易にサイズを変更できるためサイズ展開が多いことがある。
他にもメーカー独自の製法でフレームを制作していることがある。（TimeのRTM製法など）
ほとんどのメーカーがモノコック構造でフレームを制作している。
モノコックフレームのメリットとはなんだろう。
・軽量（ラグとは異なり接合部にラグがないため軽量になる）
・毎回同じ金型で作るため誤差がでにくい。（高精度）
・狙った性能を均一に作れる。
・金型があれば効率的に量産可能。
という点が考えられます。
逆にデメリットとしては
・ジオメトリーの変更ができない（金型成形の為）
・内側には空気袋を使用し圧力をかけるがその袋が残っていることがある。（某M社が特に）
が考えられます。
ラグドフレームの場合のメリット
・パイプの長さを変更することで様々なサイズに対応可能。（オーダーメイドなど）
・パイプとラグの精度が高くなければいけないため高精度のフレームになる。
が考えられます。
デメリットとしては
・パイプの接合や接着など工程が増えるため手間がかかる（単価が上がる）
・量産には時間がかかる（工程の増加）
が考えられます。
以前まではLOOKやTimeがラグドカーボンフレームを作っていましたが今は別の製法で作っています。
カーボンフレームの作り方
モノコックフレーム
基本的にカーボンシートを切り出して型に貼り付け、金型に入れて内側と外側から圧力をかけて成形します。
内側の型は膨らみ外側に向けて圧力をかけて空気を抜いたり余分なエポキシ樹脂を取り除くことができます。
内側の型は成型後取り除きますが、取り除きが甘いメーカー製品は製品重量の誤差が出てくる。
前三角を成型後あらかじめ成形していた後三角を特殊な接着剤を使用して接着します。
その後フレームをオーブンで焼き完全に接着します。
完成したフレームはケーブル部分の穴あけや精度の確認などを行った後、塗装されます。
塗装後は強度試験を行い合格すれば製品になります。
合格していないフレームは廃棄になります。合格ラインが高いメーカーほど流通するフレームは精度は高くなります。
その分、廃棄になるフレームが多くなるため製品一台作るためのコストが上がってしまう。
カーボンフレームは作ること自体が大変な点と廃棄になるフレームの単価が上乗せされて販売されるため他素材のフレームよりも高価です。
ラグドフレーム
ラグドフレームはカーボンパイプの切り出しから始まります。フレームサイズごとに決まったサイズに切り出してザグリを行います。
ザグリとはパイプ同士が接続する部分を切削し、パイプがパイプに対してぴったりと接合できるようにすることです。
ラグドフレームだけではなくクロモリフレームでも使う技です。
パイプのサイズを変更することで自由自在にジオメトリーを変更できるためオーダーメイドでサイズ作成も可能。
工程数が多いためコストがかかり一台作成するのに時間がかかります。
値段が高い分自分にフィットするフレームができます。
番外編：RTM製法（Time）
フランスメーカーTimeはRTM製法という独自の製法でフレームを制作しています。RTM製法は主に車のカーボンパーツを作成するのに使用される。生産性が高いメリットがある。
Timeではカーボンを一から編み込み、カーボンを芯材に巻き付け金型へ入れます。熱と圧力を加えると同時にエポキシ樹脂を流し込みカーボンを固めます。
内側は芯材によって、外側は金型により表面がきれいになります。中に入っている芯材はロウのため成型後に溶かしてすべて吸い出すことが可能です。
いつかはTime乗ってみたいですよね！
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