自行车车架的材料缺点_车架_中国百科网
自行车车架的材料缺点
    自行车车架 -材料缺点 铝铝的金属疲劳性很差，为了说明这一点，我们看下面的几幅图。我们可以很明显的看到，铝的可乐罐很轻易的就被捏出了口子，而钢的罐头则安然无恙。铝材做的自行车架的致命弱点就是骑这种材料制造的自行车时，骑的次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。近来为了谋求轻量，许多车架使用薄料来制作(薄的程度已达到极限)。这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作车架，这也就是为什么在专业的使用强度下一个铝架只能支持2-3年的原因。铝没有弹性，无法吸收骑行的震动。用铝材制作的硬尾车架会把绝大多数的震动直接传递到骑手的身体上。这就使铝车架坐起来相当的颠簸，乘骑的舒适感很差。由于铝的这两个缺陷，使得它不适合做一般的硬尾车架。但是竞赛的XC越野车架大多数使用铝合金，这是因为铝的重量可以做到很轻，而通过热处理和抽管技术也可以获得很大的强度，这就使得铝车架的竞赛性能很好（竞赛性能当然不会考虑选手的舒适程度和产品的使用寿命了）。而全减震车就没有这些顾忌了。由于拥有完全独立的减震结构用于吸收震动，并加上更为厚实和柔软的把胶和坐垫，铝没有弹性的缺点被完全的中和掉了。另外，铝较轻的质量使得它可以作成更大的截管面积，并在需要强度的地方进行局部的补强。所以说，铝是比较成熟而可靠的材料，并且在制作全减震车架的时候更有优势。 钢钢是一种历史悠久的材料，从最普通的民用自行车到高端的竞赛级车辆，都或多或少的使用着钢材。除了冶炼技术的完善之外，钢也有其它材料所不能代替的优点：加工性能好，铬钼钢是历史最悠久的自行车素材，对它的研究时间也最长，因此它的加工技术已经发展到一个相当稳定的程度。强度大，从上文中我们可以看出相同体积下的钢材的强度远远大于铝合金和钛合金，因此合格的钢架的强度都可以让人放心。乘骑感舒适，钢是一种具有良好的弹性的金属，用钢制作的车架，可以吸收骑行过程中所带来的震动。因此钢架不会向铝架那样让人感觉不舒服，特别适合用来做旅行车架。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：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。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。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。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。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：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。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。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：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。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。铬钼钢车架：90年代以前，自行车车架以铬钼钢制的为主流。它的扭曲性能及拉伸性能好，焊接时高温也不会影响素材，价格便宜。但重量重，容易被氧化。近年来出现克服了它的欠点，发挥优点的新素材，铬钼钢车架再次受到注目。
Copyright by ；All rights reserved.碳纤维自行车，说句爱你不容易
看了几个视频，老外的测试比国内的几个哥们测试的可信度要高。
老外进行的对比性测试，具有比较强的说服力。
钢、铝合金、碳纤维，仁者见仁智者见智，都各自具有优点和缺点。
碳纤维自行车车架必须的抗摔抗磕撞能力明显不如钢材。
铝合金在此点上也不如钢材，只能说比碳纤维好点。
可惜的是碳纤维的长项是拉力，在现有结构形式的自行车架上
显然没有能够发挥出它强大能力的优势，
如果要真正发挥碳纤维的在自行车上的抗拉伸能力，
必须重新按照碳纤维特性设计自行车大梁车架，
现有的结构明显不能发挥碳纤维的物理强项。
自行车需要的更多的是压力和抗折抗撞击能力。
说实话，目前碳纤维的自行车架子的性价比真不高。
自己DIY价格也很难控制。
碳纤维自行车，说句爱你不容易。抗糟抗破坏性能比钢材差距不小。
本版视频碳纤维自行车大架子破坏试验性能测试连接：
碳纤与传统金属车架的所谓强度对比不想再多说什么了，见视频。
本帖最后由 laolu 于
16:41 编辑
茶叶蛋 发表于
碳纤与传统金属车架的所谓强度对比不想再多说什么了，见视频。
在拉伸上面碳纤维的强度是没的说。
本视频是金属铝合金架子与碳纤维架子的强度拉挤压试验。
还有最后的人力横撞击试验。
第一个挤压试验铝架子虽然承受能力低于碳，
但是碳架子是突然断裂，
而铝架子是过程变形折叠断裂。
第二个重力冲击试验也同样是如此。。
其实这两个试验的加力方向基本是一样的，
一个是缓慢加力，一个是突然猛加力。
都能充分发挥出来碳纤维的强有力的拉伸能力。
加力方向基本适合自行车的正常骑行力矩，
所以正常不摔车碳纤维车架的弹性和抗拉折强度
的确明显优良与铝合金的车架。
但是，骑行中意外是很难避免的，
自行车意外往往容易发生的是侧面的撞击和锐器割压啊。
我个人理解的DIY躺车使用碳纤维的最大好处就是制作非标件！&&
目前躺车的产量太小 厂家生产非标件的成本高&&
有了碳纤维&&车友可以自己制作碳纤维&&相对成本能够接受
至于碳纤维的躺车车架包括其他非标件的设计制作& & 不妨参考一下国外比较成熟的躺车品牌& &可以少走弯路
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