Сравнение материалов рамы велосипеда: сплав, углерод, сталь и титан.

Как выбрать правильный материал рамы для вашего следующего велосипеда

Этот конкурс закрыт

Пол Норман

Опубликовано: 8 ноября 2021 г., 15:00

Выбор материала, из которого будет изготовлена ​​рама, является одним из ключевых решений, которые необходимо принять при покупке велосипеда.

На протяжении многих лет велосипедные рамы изготавливались из самых разных материалов, из которых изначально преобладала сталь. Сейчас основной выбор стоит между алюминием и углеродным волокном, хотя сталь и титан по-прежнему широко используются.

У каждого материала рамы есть свои плюсы и минусы, в зависимости от ваших приоритетов как гонщика, включая вес, бюджет, долговечность и эксплуатационные характеристики, которые вы хотите получить от рамы и, как следствие, от велосипеда.

На какие ключевые свойства алюминия, стали, титана и углеродного волокна следует обратить внимание при покупке велосипеда?

Чтобы выяснить это, мы поговорили с двумя экспертами: Ричардом Ламбертом из британской компании Enigma, специализирующейся на производстве велосипедов из титана и стали, и Лиамом Гленом, инженером-механиком, который в настоящее время работает в Airbus, а также бывшим профессиональным велосипедистом и победителем Highland Trail 550 2021 года. гонка на велосипедах (у нас есть галерея односкоростного велосипеда Stooge Cycles Scrambler Лиама).

Алюминий — это лучший металл для рам бюджетного и среднего класса, обеспечивающий сочетание малого веса, жесткости и доступности, с которым трудно превзойти.

Вы часто будете видеть алюминиевые рамы, называемые «сплавом». Это связано с тем, что чистый алюминий слишком мягок, чтобы его можно было использовать в раме велосипеда, поэтому его смешивают с другими элементами, чтобы изменить его физические свойства.

Фактически, все металлические рамы велосипедов изготавливаются из сплавов по той же причине. Сталь сама по себе является сплавом железа, а титан преимущественно легирован алюминием и ванадием.

Когда дело доходит до алюминиевых рам, такие номера, как 6061 и 7005 — два наиболее распространенных алюминиевых сплава — представляют собой код добавок (в основном кремния и магния), которые смешиваются с алюминием для образования каждого сплава. Каждый «рецепт» имеет немного разные свойства.

«Все металлы имеют примерно одинаковое соотношение прочности и веса», — говорит Глен. «Такие факторы, как ширина трубки и толщина ее стенок, более важны, чем их прочность».

С алюминиевыми трубками относительно легко манипулировать, придавая им различные свойства по длине, и алюминиевые трубки обычно стыкуются, чтобы обеспечить жесткость там, где это необходимо, и сэкономить вес там, где это не так.

Велосипедные трубки, из чего бы они ни были сделаны, обычно батируются. Это означает, что он толще на концах, где возникает большее напряжение и вам нужно больше материала для соединений с другими трубками, а в середине он тоньше для экономии веса.

Трубы прямого калибра имеют одинаковую толщину и одинаковые свойства. Трубы с одинарным баттом толще на одном конце (например, в месте соединения каретки), трубы с двойным баттингом толще на обоих концах, а трубы с тройным баттингом еще больше уменьшают толщину в середине трубки.

Баттинг — это только часть истории, и вы часто увидите рамы из сплава премиум-класса, описываемые как «гидроформованные», что описывает процесс адаптации формы трубы с использованием жидкости под высоким давлением и пресс-формы.

Высококачественные алюминиевые велосипеды более совершенны, чем когда-либо, и этот процесс может помочь сформировать сложные формы, влияющие на характеристики конкретной части рамы, включая вес, прочность и комфорт. Многие из новейших алюминиевых рам также обладают аэродинамическими конструктивными особенностями.

Для изготовления рамы алюминиевые трубы обычно свариваются вместе. Необработанный сварной шов может выглядеть довольно неровным, но после сварки его часто сглаживают, чтобы рамы премиум-класса выглядели чище. Это также помогает немного сэкономить вес. После сварки алюминиевой рамы ее подвергают термообработке, чтобы вернуть сплаву полную прочность.

«Вы прикладываете много тепла к локализованному участку [при сварке], что может локально изменить свойства металла и сделать сварные швы самым слабым участком», — говорит Глен. Закалка после сварки помогает облегчить эту проблему.