Публикация
Cкользящая поверхность беговых лыж.
В этой статье вы можете узнать о материалах, применяемых для скользящей поверхности беговых лыж. А также как обрабатывать и восстанавливать скользящую поверхность лыж.
Скользящая поверхность современных беговых лыж изготовляется из синтезированного полиэтилена сверхвысокого молекулярного веса (High Performance Polyethylene – HPPE). Этот термопластичный материал применяется в промышленности в тех случаях, когда требуется малое трение и высокая устойчивость к истиранию. Общепринятое название материала – P-Tex. Он изготавливается путем прессования измельченных частиц полиэтилена под высоким давлением с образованием кристаллической решетки с аморфными зонами, заполненными полимерами более низкой плотности или специальными наполнителями. Сам по себе HPPE не имеет пористой структуры и не впитывает лыжную смазку, однако под воздействием высокой температуры мазь проникает в аморфные зоны и удерживается там. В большинстве случаев воздействия температуры 110°С достаточно для того, чтобы мазь впиталась в структуру материала P-Tex. Другим способом впитывания мази внутрь пластика P-Tex является длительное термическое воздействие при более низкой температуре в специальных термических камерах.
С физической точки зрения такая обработка позволяет изменить твердость поверхности материала в соответствии с формой и агрессивностью снежных кристаллов. С химической точки зрения лыжная смазка изменяет водоотталкивающие свойства скользящей поверхности за счет изменения сил поверхностного натяжения, а также обеспечивает ее смазку, уменьшая тем самым силу трения. Добавки, входящие в состав лыжных мазей, такие как фтористые компоненты, графит и молибден, дают дополнительные преимущества для достижения высокого качества скольжения.
Смазка, впитавшаяся в скользящую поверхность, удерживается в ней в течение достаточно длительного времени. Поврежденная скользящая поверхность в значительной степени теряет способность впитывать мазь. Это может быть вызвано различными причинами. Перегрев скользящей поверхности под воздействием слишком сильно нагретого утюга приводит к плавлению кристаллической решетки, что закрывает мази доступ в аморфные зоны. При длительном контакте с открытым воздухом поверхность материала затвердевает, что также уменьшает его абсорбционные свойства. Частицы грязи, осаждающиеся на скользящей поверхности, также перекрывают доступ смазки в аморфные зоны.
Полиэтилен сверхвысокого молекулярного веса (HPPE), в принципе, не подвержен химическому окислению под воздействием кислорода воздуха, однако мы говорим об «окислившейся» скользящей поверхности, имея в виду белесый налет, образующийся на ней в результате механического износа материала при недостатке смазки. Терминологически это не совсем правильно, тем не менее, это выражение прочно вошло в лексикон лыжников и сервисменов. Такое повреждение практически неизбежно в процессе длительной эксплуатации лыж, как бы тщательно мы за ними ни ухаживали.
Уход за скользящей поверхностью.
Основное правило при уходе за лыжами – не навредить. Скользящая поверхность теряет свои свойства при длительном контакте несмазанных лыж с открытым воздухом. Смазка позволяет предотвратить этот процесс, увеличивая тем самым срок жизни лыж. Однако гораздо больший вред может нанести неправильное обращение с лыжами в процессе их смазки. Лыжи очень чувствительны к перегреву, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, при прямом контакте утюга, нагретого до температуры свыше 130°С, со скользящей поверхностью, полиэтилен НРРЕ начинает плавиться, что приводит к так называемому «ожогу», то есть, возникновению уплотнений, сквозь которые мазь не может проникать внутрь. Но механическая конструкция лыжи подвергается опасности при нагревании и до значительно более низкой температуры. Уже при 70°С клей, которым соединены различные детали лыж, теряет свою прочность, и лыжи могут подвергнуться механической деформации. До этой температуры лыжи могут прогреваться при длительном контакте с нагретым утюгом в процессе нанесения смазки.
Самым эффективным способом борьбы с таким перегревом является соблюдение основных правил безопасности: нагревать утюг до температуры, указанной на упаковке мази, и передвигать его по скользящей поверхности движениями от носка к пятке, а не вперед-назад. Как правило, двух-трех проходов от носка к пятке достаточно при нанесении любого типа мази. Если по каким-то причинам требуется продолжить подготовку лыж с помощью горячего утюга, лыжи необходимо остудить до комнатной температуры, прежде чем возобновить процесс.
Насыщение.
Для того чтобы обеспечить устойчивость смазки, необходимо как следует насытить скользящую поверхность парафином. Житейская мудрость подсказывает, что необходимо впитать парафин в скользящую поверхность как можно больше раз, чтобы полностью ее насытить. На самом деле это миф, возникший, по-видимому, в те времена, когда после нанесения структуры с помощью шлифовального камня действительно требовалась многократная обработка с целью доводки скользящей поверхности до идеально гладкого состояния. В действительности, значение имела лишь многократная и тщательная механическая обработка лыж с целью удаления неровностей структуры, волосков полиэтилена и заусенцев, возникавших под воздействием абразивного шлифовального камня. Современные станки значительно бережнее обращаются с лыжей, поэтому уже спустя пару часов работы скользящую поверхность можно довести до практически идеального состояния. Что касается насыщения скользящей поверхности парафином, то для этого вполне достаточно нанесения пяти слоев мягкого грунтового парафина, который при сравнительно низкой температуре достаточно легко проникает внутрь пластика P-Tex.
Последующая обработка уже не позволяет мази проникнуть глубже.
Кондиционирование
Мягкий грунтовый парафин сравнительно легко проникает вглубь скользящей поверхности, но также легко и выходит наружу. Для того чтобы обеспечить лучшую износостойкость смазки, необходимо поверх мягкого грунтового нанести более твердый парафин. Более твердый и тугоплавкий парафин не проникает глубоко внутрь скользящей поверхности, однако он сплавляется с мягким грунтовым парафином и в итоге проникает глубже, чем в том случае, если бы он был нанесен сам по себе.
Уход за скользящей поверхностью
В процессе катания парафин постепенно стирается, тем не менее, скользящие свойства лыжи сохраняются за счет постоянного выхода парафина из глубины пластика наружу. Этот процесс обеспечивает постоянную смазку, но одновременно это означает, что лыжи необходимо смазывать регулярно по мере износа смазки. Если лыжи постоянно смазывать только одним типом мази (только мягкими или только твердыми парафинами), то со временем устойчивость смазки будет раз от раза ухудшаться (в особенности, если применялись только мягкие парафины). Лыжи для холодной погоды, как правило, смазываются только холодными парафинами, тем не менее, их следует время от времени очищать горячим способом, насыщать мягким грунтовым парафином и кондиционировать с помощью твердого парафина, как было сказано выше. При очистке горячим способом парафин следует снимать сразу же после нанесения, пока он не застыл. Хорошим альтернативным способом очистки скользящей поверхности является применение современных растворителей-смывок для фтористых мазей скольжения (но ни в коем случае не смывок для мазей держания!).
Восстановление повреждений.
В процессе эксплуатации скользящая поверхность неизбежно повреждается. Наименьшим злом здесь являются мелкие царапины и другие незначительные повреждения, возникающие вследствие механического износа при обычной эксплуатации. Многие лыжники приносят свои лыжи для обработки на станке из-за «ужасных», по их мнению, царапин, которые, на самом деле, иногда даже трудно разглядеть невооруженным глазом. Часто лыжники жалуются на то, что скользящая поверхность лыжи, по их мнению, стала недостаточно ровной, «пошла винтом». Такие деформации со временем действительно возникают, отчасти из-за «механической усталости» конструкции лыжи под воздействием нагрузки, но в большей степени из-за неправильного обращения, чаще всего, из-за перегрева лыжи при смазке. На самом деле небольшие деформации не так уж сильно влияют на качество скольжения. Хорошего скольжения можно добиться и при том, что скользящая поверхность не лежит идеально в горизонтальной плоскости.
Очень часто лыжники озабочены тем, что на поверхности появляются «окисленные» или «сухие» участки. Скользящая поверхность покрывается белесоватым налетом, особенно в тех местах, где лыжа оказывает наибольшее давление на снег. Чаще всего подобное явление возникает после катания по жестким трассам (лед, искусственный или агрессивный снег). Это происходит вследствие того, что более мягкие зоны истираются, а более жесткие волокна полиэтилена концентрируются на скользящей поверхности. Некоторые типы пластика подвержены этому в большей степени, другие – в меньшей, но все это совсем не обязательно указывает на то, что пластик скользящей поверхности начинает терять свои свойства. В таких случаях достаточно отциклевать скользящую поверхность и насытить ее грунтовым парафином.
Гораздо серьезнее дело обстоит в том случае, если парафиновая стружка, образующаяся при снятии мази скребком, приобретает черный цвет. Это может означать, что физическая структура материала скользящей поверхности начинает постепенно разрушаться, и наполнители (например, графит) выходят из аморфных зон во внешний слой материала. Причиной этого явления может стать перегрев скользящей поверхности при работе с нагретым утюгом, либо длительный контакт незащищенной лыжи с отрытым воздухом. Опять же, некоторые типы пластика подвержены этому в большей степени, а другие – в меньшей. Возможно, что насыщение пластика графитовым парафином позволит предотвратить дальнейшую деградацию пластика, но более правильным и надежным решением будет циклевка лыж или обработка на станке с нанесением новой структуры.
В процессе эксплуатации скользящая поверхность неизбежно повреждается. Наименьшим злом здесь являются мелкие царапины и другие незначительные повреждения, возникающие вследствие механического износа при обычной эксплуатации. Многие лыжники приносят свои лыжи для обработки на станке из-за «ужасных», по их мнению, царапин, которые, на самом деле, иногда даже трудно разглядеть невооруженным глазом. Часто лыжники жалуются на то, что скользящая поверхность лыжи, по их мнению, стала недостаточно ровной, «пошла винтом». Такие деформации со временем действительно возникают, отчасти из-за «механической усталости» конструкции лыжи под воздействием нагрузки, но в большей степени из-за неправильного обращения, чаще всего, из-за перегрева лыжи при смазке. На самом деле небольшие деформации не так уж сильно влияют на качество скольжения. Хорошего скольжения можно добиться и при том, что скользящая поверхность не лежит идеально в горизонтальной плоскости.