滑雪板材料制作工艺的演变

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在早期滑雪运动中，滑雪板设计和制造构思都局限于原材料的可用性，木材是理所当然的选择。木材具有蜂窝状结构，密度低，强度高，易操作，能做出各种所需的形状。滑雪板不仅需要沿轴方向有强度和弹性，还需要抗扭转刚度，这样脚下操控才能稳定。因此滑雪板要做成长且相对较薄，在结合部位有一块较厚的木材。为了能滑过障碍物，前端被做成了弯曲向上，板身做成拱形，能增加滑雪板和雪的接触面。并且能提高滑行速度。板身上面有各种形状的凹槽，也利于滑雪。 
(滑雪板的基本设计如图1)木材尽管有许多明显的优点，但乃有一些负面的特性。因为它的纤维结构形成了高度的各向异性，在扭转状态下强度较低。而且它对湿度敏感，容易吸湿，导致变形、扭曲，质量增加。另外木质滑雪板柔软，耐磨性能较差，容易损坏。 
 
历经许多年后，滑雪板改变了传统的单片木质结构，混合了塑料板基、钢铁边缘以及铝合金等结构元素。在单片结构中，弹性是厚度的函数。在多组分结构设计中，根据动作需要采用不同的原料和底部结构来增加滑雪板的弹性和抗扭强度(这种概念如图2所示)。
在多组分结构的设计中，根据动作需要，采用不同的原料和底部结构来增加滑雪板的弹性和抗扭强度。尽管欧洲早在20世纪30年代就使用了钢铁边缘，但是发明于20世纪50年代的“金属”滑板的改进还得归功于Howard Head (数十年后成为大体积网球拍的设计人)。HowardHead最初把滑雪板做成铝和木材粘接起来的结构，后来又改为了塑料板基、钢铁边缘。在这种工艺成功之前，混合木材、玻璃纤维、金属等不同材料做成的滑雪板存在许多问题，主要是黏合处易开裂，正常运动中因压力过大导致板体变形。随着制造技术，特别是黏合和加固技术取得显著改进，产品耐久力也会不断得到提高。 
在20世纪50年代和60年代，木材、金属、玻璃纤维和塑料能够作为原料复合到滑雪板中，这为滑雪者提供了一个兼有沿长度方向良好的强度和弹性及足够的抗扭强度的操控平台。除此之外，滑雪板的设计为了满足不断提高的滑雪速度和更加复杂的地形需要，就很有必要使板变潮，以便能吸收在滑雪中填充的碰撞物，还要控制滑雪板在不同频率下的震动。滑雪板结构发展到了包括板基、芯层、侧墙、顶层、加强层和缓冲层的复杂设计(图3显示了自70 年代以来一种典型的三明治结构设计)。
三明治结构的设计不断改进，现在包括了扭转盒、侧壁使用材料，芯层使用泡沫聚合物。尽管轻量级的滑雪板有低密度丙烯酸类泡沫和金属蜂巢可供选择，大多数还是使用聚氨酯泡沫。虽然高密度塑料在减少振动和使滑雪板滑行流畅方面有效，但这种设计响应慢，更适合大半径转弯和高速行使，一些设计师倾向于弄潮滑雪板主结构外层，这样可制作出“独步天下”的滑雪板，这种滑雪板滑行流畅，速度快而且反应时间短。考虑下雪天主要的环境条件(冰块、滑行痕迹)和高速行使中对滑雪板精确控制的需要，比赛用滑雪板几乎全部都使用了潮湿外层技术。在柔软和细小的雪粒的条件下，滑雪板只需适中的湿度就有像在大雪上滑行的真实感。
目前各赛季所采用的滑雪板，仍然是传统的木质芯层，同时侧边采用钛、玻璃纤维等材料，并使用人造橡胶做第二个芯层，这样能减少摇摆和振动。在扭转盒结构中一些人采用了木质芯层外包有玻璃纤维做成三轴组合编织物的技术，这样做是为轻量级、反应快的滑雪板扭转时提高速度。 
介于设计师对材料工程特性的进一步了解及实验所积累的经验，滑雪板的长度也随之缩短，相应的稳定性和机动性却大大提高。90年代以前，娱乐滑雪板长度在195厘米~210厘米之间，到1995年板长缩短了198厘米或更短，2000年又缩短了180厘米，甚至有的选手采用了155厘米滑雪板。滑雪板设计上的改进(不管形状和轮廓，再加上使用一些工程材料使板体具有更好的强度、弹性和稳定性，导致了滑雪运动能使用更短、更结实的滑雪板。 
现在滑雪板制造行业仍在积极地探索先进的技术，例如，在竞技和娱乐滑雪中都采用电活化聚合物和压电陶瓷以获得更优越的运动性能，压电材料是一种能在变形时产生电荷，而相反的能在电场中能发生变形的材料，压电材料的灵敏度和对周围环境的反应更显著，目前滑雪设计者正积极地将这种材料组合到滑雪板的设计中去。