① Kolfiberram och dess egenskaper
Kolfiber har använts i cyklar som ett högteknologiskt material de senaste tio åren. Kolfiber är strängt taget inte ett rent kolelement, utan en blandning av kolelement bundna och förstärkta med epoxiharts efter vävning. På grund av tekniska skäl i de tidiga kolfibrerna skulle epoxihartsen som användes till och med sönderfalla i solljus. Med vetenskapens och teknikens framsteg övervinns gradvis olika brister hos detta utmärkta material. Till exempel använder den tyska K-ramen högkvalitativ 16K kolfiber. Styrkan hos denna kolfiber överstiger till och med stålets, och den har ett kvalitetslöfte om livstidsgaranti.
Generellt sett har kolfiber som cykelmaterial följande egenskaper:
1. Extremt låg vikt: vägramar i kolfiber på cirka 1200 gram har setts överallt. Eftersom kvaliteten på kol bara är 1,6 gram per kubikcentimeter är det inte längre en dröm att göra en ram på cirka 1 kilo.
2. Bra stötdämpningsförmåga. Kolfiber kan effektivt absorbera stötar och bibehålla god styvhet. Denna egenskap gör det till ett bra tävlingsmaterial.
3. Olika former av ramar kan göras. Till skillnad från den allmänna tillverkningsprocessen för metallram tillverkas kolfiberramen i allmänhet genom att först göra en form, sedan fästa kolfiberskivor på formen och slutligen cementera den med epoxiharts. Denna tillverkningsprocess kan använda aerodynamik för att göra en ram med minimalt vindmotstånd.
För närvarande är bristerna i detta material huvudsakligen följande två punkter:
1. Komplicerad spänningsberäkning. Kolfiberramen är sammansatt av kolfiber, som kännetecknas av stark draghållfasthet, men svag skjuvhållfasthet. Komplexa spänningsberäkningar (längdstyvhet och tvärstyvhet) krävs under bearbetningen, och kolfiberskivor överlappas och formas enligt beräkningen. Generellt sett är kolfiberns slaghållfasthet ganska bra, men punkteringsmotståndet är mycket dåligt. Det vill säga, det spelar ingen roll om du faller horisontellt eller vertikalt, men du är rädd att du stöter på en eller två vassa små stenar i färd med att falla horisontellt och vertikalt skjuta, vilket inte kan lösas genom att svetsa dem .
2. Priset är dyrt. Jämfört med titanlegering är priset på kolfiberramen ännu värre. Priset på den översta kolfiberramen är tiotusentals, och priset på Konagos C40 och C50 är till och med mer än 20 000. Yuan. Detta beror främst på att produktionsprocessen av kolfiberram kräver mycket manuellt arbete, och skrothastigheten är hög, vilket resulterar i en stor kostnadsökning.
②Titan ram och funktioner
Titan är en framväxande metall, detta nya material har mycket överlägsen prestanda och är ett av de bästa materialen för att göra ramar på toppnivå.
1. Titanlegeringar kan användas för att göra ramar med låg vikt och hög hållfasthet. Som framgår av tabellen ovan liknar styrkan hos titan den hos stål, men vikten är bara lite mer än hälften av stålets. Därför kommer titanlegeringsramar med samma styrka att vara mycket lättare än en stålram.
2.Titanlegering har mycket god elasticitet, vilket gör att den spelar en viktig roll för att absorbera åkvibrationer. Ramen gjord av titanlegering har mycket god komfort, och titan är en metall med minne, den har nästan obegränsad livslängd inom sitt eget deformationsområde, det vill säga att köpa en titanlegeringsram är en sorts One-and-done metod. (skrattar) Generellt sett, under professionella användningsförhållanden, är livslängden för en ram av aluminiumlegering 2 år, den för stålram är 8 år och den för titanram kan nå cirka 20 år.
3. Under normala förhållanden kommer titan knappast att korrodera.
Det finns fördelar och nackdelar, och titanlegeringar har också sina oundvikliga nackdelar. För närvarande är det jobbigaste ett ord: dyrt!!
Beroende på innehållet i metallen är titan ingen sällsynt metall. Emellertid finns titanelementet i naturligt tillstånd i allmänhet i form av titandioxid, raffineringsprocessen är komplicerad, de tekniska kraven är höga och det tar tid och därför är kostnaden hög. Dessutom är svetsbearbetning extremt svårt, eftersom affiniteten mellan titan och syre är extremt stark, och den kommer omedelbart att bli titandioxid efter kontakt med luft, och titandioxid är hård och spröd, och styrkan hos denna del kommer att fortsätta att minska. Måste lödas noggrant med inert gas. Den så kallade Tig-svetsningen är: (Tig: förkortning för volfram och inert gas) bågsvetsning med volframelektroder och argongas. Svetsningen av titan måste utföras under isolering av luft. Titanramar är dyra av ovanstående skäl. I allmänhet är priset för en inhemskt tillverkad kryssare och en 3/2,5 titanlegeringsram av Baotai cirka 3 000 yuan, och priset för en ram i titan som AIRBONE eller LITESPEED är till och med tiotusentals. Men om man tänker på titanramens livslängd kommer priset inte att kännas så upprörande.
③ Aluminiumram och funktioner
1. Metallutmattningen av aluminium är mycket dålig.
Akilleshälen på cykelramen av aluminium är att när du cyklar av detta material, ju fler gånger du cyklar, desto fler gånger kommer stressen att uppstå och styrkan kommer att förändras avsevärt. Nyligen, för att uppnå låg vikt, är många ramar gjorda av tunna material (graden av tunnhet har nått gränsen). Dessa är alla gjorda av aluminiumlegeringar utan utmattningsgräns, varför en aluminiumram endast kan hålla i 2-3 år vid professionell användning.
2. Aluminium har ingen elasticitet och kan inte absorbera vibrationerna vid ridning.
En hardtail-ram av aluminium överför det mesta av vibrationerna direkt till förarens kropp. Detta gör aluminiumramen ganska ojämn, och åkkomforten är dålig.
På grund av dessa två defekter av aluminium är det inte lämpligt för vanliga hårda svansramar. Men de flesta av XC terrängramarna för tävling använder aluminiumlegering, eftersom vikten av aluminium kan göras mycket lätt, och stor styrka kan också erhållas genom värmebehandling och pumpteknik, vilket gör racingprestandan hos aluminiumramen mycket bra. Bra (naturligtvis kommer tävlingens prestanda inte att ta hänsyn till spelarens komfortnivå och produktens livslängd).
Bilen med full stötdämpning har inte dessa skrupler. Eftersom den har en helt oberoende stötdämpande struktur för att absorbera stötar, plus tjockare och mjukare styre och sittdynor, har bristerna med aluminiums bristande elasticitet neutraliserats helt. Dessutom gör den lättare kvaliteten på aluminium att det kan göras till en större tvärsnittsarea och att ge lokal förstärkning där styrka krävs.Därför är aluminium ett relativt moget och pålitligt material, och det har fler fördelar när man gör en hel stötdämparram.
④ Stålram och egenskaper
Stål är ett material med en lång historia. Från de vanligaste civila cyklarna till avancerade racingfordon används stål mer eller mindre. Förutom smältteknikens perfektion har stål också fördelar som andra material inte kan ersätta:
1. Bra bearbetningsprestanda. Krom-molybdenstål är det äldsta cykelmaterialet, och dess forskningstid är också den längsta, så dess processteknik har utvecklats till en ganska stabil nivå.
2. Hög styrka. Av ovanstående kan vi se att styrkan hos stål under samma volym är mycket större än hos aluminiumlegering och titanlegering, så styrkan hos en kvalificerad stålram kan vara betryggande.
3. Körkänslan är bekväm. Stål är en slags metall med god elasticitet. Ramen av stål kan absorbera vibrationerna som åkprocessen medför. Därför kommer stålramen inte att kännas obekväm som aluminiumramen, som är speciellt lämpad för touringramar.
4. Metallutmattning av stål är mycket starkare än aluminium, så under samma användningsförhållanden kommer stålramens livslängd att vara mycket längre än aluminiumramens.
Naturligtvis har stålramen också sina oöverstigliga brister:
1. Vikt: I dagens extrema jakt på lättviktsutrustning gör stålkvaliteten 7,8/kubikcentimeter alla skrämda av det. Även om lättviktsstål kan användas, och rörväggen är extremt förtunnad med pumprörsteknik, är det fortfarande svårt att minska vikten på stålramen till mindre än 1600 gram. Och många aluminiumramar väger bara cirka 1400 gram. Det är därför stålramar sällan ses i ramar på tävlingsnivå.
2. Rost: Jämfört med andra material är stål relativt lätt att rosta. Rost kommer avsevärt att minska stålets hållfasthet och minska dess livslängd. Därför måste olika åtgärder vidtas för att förhindra att stål rostar.
Därför, om du inte strävar efter vikt på tävlingsnivå och med tanke på ramens hållbarhet, är stålramen utan tvekan ett bra val.
*Men det bör påpekas att de flesta bra stålramar är svårare att hitta än bra aluminiumramar nuförtiden. För det första är en bra ram inte billig. Den högkvalitativa stålramen i Renault 853-serien kostar flera tusen, medan stålramen i italienska Konago kostar tiotusentals. Så det som passar dig är bäst.