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车架进阶,不同材料的车架的优劣点盘点

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发表于 2014-12-2 10:09:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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自行车车架作为整个自行车的骨架,最大程度地决定、影响了骑行姿势的正确性和舒适性。


材质

车架材质从最早的铬钼钢、进化到铝合金、然后是复合材料的运用如碳纤维,其他还有钪合金、镁合金、钛合金等,业者不断研发新材料配方,提升管件与结构设计能力并创新加工技术,只为了让车架更轻、更强、更舒适且更流线美观。

以下将介绍各种材质的特点:


碳钢

未故意添加任何合金元素的铁(Fe)--碳(C)合金为碳钢,碳在钢中有提高强度的作用,含碳量越高,强度越好,但含碳量高于0.8%时,含碳量越高,钢越脆,因此在车架及前叉的材料为强度适中,塑性佳,易加工的中低碳钢,碳含量约0.25%---0.35%。


铬钼钢车架

在碳钢中加入一种或一种以上合计元素所成之钢为合金钢,加入钼(Mo)和铬(Cr)两种元素称为钼铬合金钢。钼的作用:使钢的强度提高,防止回火 脆性。铬的作用:耐腐,抗锈,防止高温氧化。

目前钼铬合金钢抽管加工名称:

BUTTED(一次抽管)或称二次元 ,两种管壁厚度。

DUBLE BUTTED(二次抽管)或称三次元 ,三种管壁厚度。

TRIPLE BUTTED(三次抽管)或称四次元 ,四种管壁厚度。

抽管的作用在使钢管中薄边厚的拱桥形状,强度不变,重量减轻,金属性更强。

钢材是使用在自行车上最久的车架材质,

优点 包括长时间骑乘的刚性佳、管材有弹性(吸震)、管材接合方式多且加工性佳、易焊接且不需要热处理,因此成本与价格相对较低。

缺点 是重量过重,保养不当容易生锈,管材塑形较不易且有金属疲劳的问题。然而现今许多合金钢材已可在刚性、弹性系数、传动性、稳定性上得到很好的效果,唯一美中不足的依旧是重量较重。


铝制车架

铝是地球上存量最多的金属,其质轻、耐腐、强度适当,使科学家预测未来或许取代今日的钢铁之地位。铝的特性原本是极易氧化,幸而它在空气中氧花的结果形成一层极细密的AI2 O3 膜,可以保护内部不再氧化,因此耐腐性反而比铜铁高。

铝合金是目前市场上使用最普遍的材质

优点在于重量轻、短时间的硬度和刚性表现最佳、塑形加工容易、不会生锈,要轻可以把管材抽得极薄,要强也可利用CNC模具切削做出夸张的外型和惊人的强度。

缺点 是几乎没有弹性可言、会累积金属疲劳,也由于其灵敏轻巧、高刚性的特性,因此很容易传达地面的振动,造成骑乘舒适性不佳。

同钢制车架不同,铝合金车架有明显的大面积的饱满厚实鱼鳞焊的特征,可以很容易的通过焊点来区别铝合金车架和钢车架。

有些高端车型也会采用平焊补土的技术,做出类似于碳纤维的平整面。


碳纤车架

碳纤维严格来讲是复合材料,其并非单一材料组成,是目前重量最轻的车架材料,碳纤维管是由一丝丝纤维线织成碳纤布后,一层层锩管而成再经加工处理搭接组成。

优点 是轻量、较具弹性(吸震佳)、骑乘感稳定、长途循迹持续感佳、舒适性高、工艺变化多。

缺点 表面硬度不佳,当施予之外力高于其破坏强度时,会造成断裂。再者,由于材料短缺,因此价格居高不下。

轻、能吸收地面的冲击、素材的反拨力快等,是理想的自行车车架素材。碳纤维的等级,吨数越高弹性也越高,价格也贵。


钛车架

钛(Ti)在地球上的存量为金属中第四位,钛及其合金,强度蓖美合金钢而重量及强度仅其一半,加上优越的耐腐性,成为军事及航空、太空工业所必要材料

优点 钛合金的特性类似铝合金与碳纤维的综合,它有类似碳纤维的弹性,也有铝合金般的轻巧与刚性,且而腐蚀不生锈、骑乘感佳

缺点 因其冶炼成本高,焊接要在真空中进行等加工复杂,故价格偏高,难以广泛使用,多用于小管径的车架。



镁合金

镁是极易燃烧的金属,早期摄影用镁光灯,即燃烧镁粉所造成强光,镁合金的重量及强度约为铝合金的2/3,虽然轻,但不易加工,且较脆,所以目前除ROCK-SHOX避震前叉外壳使用镁合金外,一般车架,极少使用。


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发表于 2014-12-2 10:28:47 | 显示全部楼层
谢谢、学习
平平淡淡才是真……

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发表于 2014-12-2 10:52:51 | 显示全部楼层
{:soso_e179:}{:soso_e179:}{:soso_e179:}
风云信条:戴头盔,不喝酒,慢下坡。不抛弃队友,不放弃努力。

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发表于 2014-12-2 11:51:43 | 显示全部楼层
学习了{:soso_e183:}
风云信条:戴头盔,不喝酒,慢下坡。不抛弃队友,不放弃努力。

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发表于 2014-12-2 12:23:19 | 显示全部楼层
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I      like      riding.      I      enjoy      my      life.

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发表于 2014-12-2 12:47:13 | 显示全部楼层
必须顶科普好文章!

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发表于 2014-12-2 13:03:59 | 显示全部楼层
钛合金那段,媲美的那个字是错的,快拿10米来,哈哈哈哈
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发表于 2014-12-2 13:06:02 | 显示全部楼层
铝合金那段,三氧化二铝的分子式写错了,是AL,不是AI,哈哈又10米!
1.妙峰山 2.东大高 3.谭王路 4.保定单日往返 5.禅房6.六十路+红井路7.解字石

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发表于 2014-12-2 15:48:29 | 显示全部楼层
追不上
风云信条:戴头盔,不喝酒,慢下坡。不抛弃队友,不放弃努力。

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发表于 2014-12-2 19:23:55 | 显示全部楼层
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