零部件

车架材料的介绍

  4.钢的金属疲劳性要比铝强的多(从上文中的实验我们就可以看出来了),所以在相同的使用条件下,钢架的寿命也会比铝架长得多。

  当然,钢架也有其不可克服的缺点:

  1.重量,在极度追求器材轻量化的今天,钢7。8/立方厘米的质量让所有人对他望而却步。虽然可以使用轻量化的钢材,并且用抽管技术把管壁抽得极薄,可是还是很难把钢架的重量减到1600克以下。而很多铝架的重量只有1400克左右。这也就是在竞赛级别的车架中很少看见钢架的缘故。

  2.生锈,相对于其他的材料,钢是比较容易生锈的。生锈会使钢的强度大幅度的下降,减少使用寿命。所以必须采取种种手段来防止钢材生锈。

  所以如果不是追求竞赛级的重量,又考虑车架的耐用程度的话,钢架无疑是很好的选择。

  但是需要指出的是,目前国内好的钢架要比好的铝架难找。首先好的纲架并不便宜,向雷诺853系列的高级钢架要好几千,而意大利科那歌的钢架则要上万。另外由于人们对铝架的偏爱,使得钢架难以销售。随着国内的自行车巨人——中华自行车公司的倒闭,好的钢架在国内几乎绝迹了,这真是一个遗憾啊!

  钛是一种新兴的金属,这种新材料具有非常优越的性能,是制作顶级车架的最好的材料之一。

  1.钛合金可以制作重量很轻强度又很大的车架,从上表中可以看出,钛的强度和钢差不多,但是重量也只有钢的一半多一点,因此同样强度的钛合金车架会比钢车架轻很多。

  2.钛合金具有非常好的弹性,这使得它在吸收骑行振动方面功不可没。用钛合金制作的车架具有非常良好的舒适性,而且钛是一种具有记忆性的金属,它在自己的形变范围内几乎具有无限的使用寿命,也就是说购买钛合金车架是一种一劳永逸的方法。(笑)一般来说,在专业的使用条件下,铝合金车架的使用寿命是 2年,钢车架是8年,而钛车架则可以达到20年左右。

  3. 在正常的条件下,钛几乎不会发生腐蚀的现象。

  有其利就回有其弊,钛合金也有其不可避免的缺点,目前来说最头痛的就是一个字:贵!!

  按照金属的含量来说,钛其实并不是稀有金属。可是自然状态的钛元素一般以二氧化钛的形式存在着,提炼加工过程复杂,技术要求高,并花时间因此成本高。再有溶接加工极为困难,因为钛和氧的亲和力极强,和空气接触后马上变成二氧化钛,而二氧化钛硬而脆,该部分的强度会不断下降。必须用惰性气体小心焊接。通常所说的Tig焊接是:(Tig:钨、惰性气体的略语)用钨电极及氩气体进行弧焊接。钛的焊接必需隔绝空气下进行。由于以上原因钛车架价格很贵。一般国产的航轮和宝钛的3/2。5的钛合金车架的价格大概在3000元左右,而如果象AIRBONE或者LITESPEED的钛架的价格甚至上万。但是如果考虑到钛架的使用寿命,这个价格也就不会感到那么离谱了。

  碳纤维作为一种高科技材料使用在自行车上是最近十年的事情。严格来说碳纤维并不是单纯的碳元素,而是碳元素经过编织加工后利用环氧树脂粘和加固的一种混合物。早期的碳纤维由于技术上面的原因,使用的环氧树脂甚至会在阳光下分解。随着科技的进步,这种优秀材料的种种缺点在被逐渐克服。比如德国的K车架就使用了高级的16K的碳纤维,这种碳纤维的强度甚至超过了钢材,并且拥有终身保用的质量承诺。

  一般来讲,碳纤维作为自行车的材料拥有以下几个特点:

  1.极轻的重量:1200克左右的碳纤维公路架已经到处可见了。由于碳的质量仅有1。6克/立方厘米,所以制作1公斤左右的车架已经不在是梦想。

  2.吸收冲击性能好。碳纤维可以有效的吸收震动,并且保持很好的刚性。这种特点使得它成为很好的竞赛级的材料。

  3.可以制作各种形状的车架。和一般的金属车架的制造过程不一样,碳纤维车架一般是先制作模具,然后在模具上付上碳纤片,最后用环氧树脂进行粘固。这种制作过程可以利用空气动力学作成风阻极小的车架。

  目前这种材料的毛病主要是以下两点:

  1.复杂的应力计算。构成碳纤维车架的是碳纤维,它的特点是拉伸强度强,但剪断强度弱,加工时需要进行复杂的应力计算(纵刚性、横刚性),根据计算把碳纤维片重叠成型。一般来讲,碳纤维抗面的冲击相当好,而抗穿刺能力就很差了。就是说你横摔竖拍不要紧,就怕的是横摔竖拍的过程中碰到一两块锋利的小石子,那可就不是拿去焊一下就可以解决的了。

  2.价格昂贵,和钛合金相比,碳纤维车架的价格有过之而无不及,向顶级的碳纤维车架的价格都要上万,而科那哥的C40和C50的价格甚至超过2万元。这主要是因为碳纤维车架的制作过程需要很多的手工,并且报废率很高,造成成本的大量上升。

  从外观上我们可以很容易的把这几种材料的车架区别开来。风格粗犷,造型狂野的是铝架。

  管体纤细,骨感十足的是钢架。而那没有任何涂装,浑身散发着金属光泽的就是钛架。碳纤维的表面则覆盖着各种3D布的表层,极具现代感。

  最简单的说:

  一般而言,铝架比钢架要轻一些,但是钢架比铝架要吸震,更舒适一些

  目前的车架重量看,钛合金虽然强度高,但受到刚度的限制以及工艺水平,重量再轻不易实现而且成本高。

  要知道现在钛合金已经超过¥1000/kg,而且加工费比钢、铝高出5倍以上,所以看到便宜的钛合金车架还是去抢吧。β21s是目前强度最高的钛合金,但是工艺性极差,做车架还是别想了。

  钪铝合金有很多种,加入微量稀土元素钪后,铝合金的晶粒进一步细化,强度、塑性会有很大改善。自行车上的钪铝合金推测可能是加入钪的铝锂合金,密度是铝合金80%。强度等其它尺寸和普通铝架应该差异不大,骑行感受也不会有太大差异。

  简单说一下钢架和铝架的本质区别。

  无数人说钢架比铝架更能过滤细小的振动,原因在哪里呢?

  每个结构都有其自身的振动特性,常用固有频率和刚度表示。如果一个结构的固有频率低,那么对高过此频率的振动基本无法响应,通俗点说就是高频小行程冲击对它没用。刚度和固有频率基本是反比关系,当然是几何尺寸结构相同的条件下。

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  • 热门评论
  • iszzr 2010-02-26 16:33

    怎么文不对题呢?

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  • jicky9941 2010-02-09 16:58

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