車架就是一輛山地車的靈魂,用途不同選擇的車架材質(zhì)也會不同,像經(jīng)常騎長途的人和經(jīng)常越野的人,選擇的車架是不一樣的,所以很多騎友不知道山地車車架什么材質(zhì)好,這里我們就給大家介紹下山地車常用的4種材質(zhì)以及它們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。
1、碳纖維車架及特點(diǎn)
碳纖維作為一種高科技材料使用在自行車上是最近十年的事情。嚴(yán)格來說碳纖維并不是單純的碳元素,而是碳元素經(jīng)過編織加工后利用環(huán)氧樹脂粘和加固的一種混合物。早期的碳纖維由于技術(shù)上面的原因,使用的環(huán)氧樹脂甚至?xí)陉柟庀路纸?。隨著科技的進(jìn)步,這種優(yōu)秀材料的種種缺點(diǎn)在被逐漸克服。比如德國的K車架就使用了高級的16K的碳纖維,這種碳纖維的強(qiáng)度甚至超過了鋼材,并且擁有終身保用的質(zhì)量承諾。
一般來講,碳纖維作為自行車的材料擁有以下幾個特點(diǎn):
1、極輕的重量:1200克左右的碳纖維公路架已經(jīng)到處可見了。由于碳的質(zhì)量僅有1。6克/立方厘米,所以制作1公斤左右的車架已經(jīng)不在是夢想。
2、吸收沖擊性能好。碳纖維可以有效的吸收震動,并且保持很好的剛性。這種特點(diǎn)使得它成為很好的競賽級的材料。
3、可以制作各種形狀的車架。和一般的金屬車架的制造過程不一樣,碳纖維車架一般是先制作模具,然后在模具上付上碳纖片,最后用環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘固。這種制作過程可以利用空氣動力學(xué)作成風(fēng)阻極小的車架。
目前這種材料的毛病主要是以下兩點(diǎn):
1、 復(fù)雜的應(yīng)力計(jì)算。構(gòu)成碳纖維車架的是碳纖維,它的特點(diǎn)是拉伸強(qiáng)度強(qiáng),但剪斷強(qiáng)度弱,加工時需要進(jìn)行復(fù)雜的應(yīng)力計(jì)算(縱剛性、橫剛性),根據(jù)計(jì)算把碳纖維片重疊成型。一般來講,碳纖維抗面的沖擊相當(dāng)好,而抗穿刺能力就很差了。就是說你橫摔豎拍不要緊,就怕的是橫摔豎拍的過程中碰到一兩塊鋒利的小石子,那可就不是拿去焊一下就可以解決的了。
2、價格昂貴,和鈦合金相比,碳纖維車架的價格有過之而無不及,向頂級的碳纖維車架的價格都要上萬,而科那哥的C40和C50的價格甚至超過2萬元。這主要是因?yàn)樘祭w維車架的制作過程需要很多的手工,并且報(bào)廢率很高,造成成本的大量上升。
2、鈦質(zhì)車架及特點(diǎn)
鈦是一種新興的金屬,這種新材料具有非常優(yōu)越的性能,是制作頂級車架的最好的材料之一。
1、鈦合金可以制作重量很輕強(qiáng)度又很大的車架,從上表中可以看出,鈦的強(qiáng)度和鋼差不多,但是重量也只有鋼的一半多一點(diǎn),因此同樣強(qiáng)度的鈦合金車架會比鋼車架輕很多。
2、鈦合金具有非常好的彈性,這使得它在吸收騎行振動方面功不可沒。用鈦合金制作的車架具有非常良好的舒適性,而且鈦是一種具有記憶性的金屬,它在自己的形變范圍內(nèi)幾乎具有無限的使用壽命,也就是說購買鈦合金車架是一種一勞永逸的方法。(笑)一般來說,在專業(yè)的使用條件下,鋁合金車架的使用壽命是2年,鋼車架是8年,而鈦車架則可以達(dá)到20年左右。
3、 在正常的條件下,鈦幾乎不會發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。
有其利就回有其弊,鈦合金也有其不可避免的缺點(diǎn),目前來說最頭痛的就是一個字:貴!!
按照金屬的含量來說,鈦其實(shí)并不是稀有金屬??墒亲匀粻顟B(tài)的鈦元素一般以二氧化鈦的形式存在著,提煉加工過程復(fù)雜,技術(shù)要求高,并花時間因此成本高。再有溶接加工極為困難,因?yàn)殁伜脱醯挠H和力極強(qiáng),和空氣接觸后馬上變成二氧化鈦,而二氧化鈦硬而脆,該部分的強(qiáng)度會不斷下降。必須用惰性氣體小心焊接。通常所說的Tig焊接是:(Tig:鎢、惰性氣體的略語)用鎢電極及氬氣體進(jìn)行弧焊接。鈦的焊接必需隔絕空氣下進(jìn)行。由于以上原因鈦車架價格很貴。一般國產(chǎn)的航輪和寶鈦的3/2。5的 鈦合金車架的價格大概在3000元左右,而如果象AIRBONE或者LITESPEED的鈦架的價格甚至上萬。但是如果考慮到鈦架的使用壽命,這個價格也就不會感到那么離譜了。
3、鋁質(zhì)車架及特點(diǎn)
1、鋁的金屬疲勞性很差。
鋁材做的自行車架的致命弱點(diǎn)就是騎這種材料制造的自行車時,騎的次數(shù)越多,應(yīng)力發(fā)生的次數(shù)也高,強(qiáng)度也顯著引起變化。近來為了謀求輕量,許多車架使用薄料來制作(薄的程度已達(dá)到極限)。這些都是使用沒有疲勞極限的鋁合金來制作車架,這也就是為什么在專業(yè)的使用強(qiáng)度下一個鋁架只能支持2-3年的原因。
2、鋁沒有彈性,無法吸收騎行的震動。
用鋁材制作的硬尾車架會把絕大多數(shù)的震動直接傳遞到騎手的身體上。這就使鋁車架坐起來相當(dāng)?shù)念嶔?,乘騎的舒適感很差。
由于鋁的這兩個缺陷,使得它不適合做一般的硬尾車架。但是競賽的XC越野車架大多數(shù)使用鋁合金,這是因?yàn)殇X的重量可以做到很輕,而通過熱處理和抽管技術(shù)也可以獲得很大的強(qiáng)度,這就使得鋁車架的競賽性能很好(競賽性能當(dāng)然不會考慮選手的舒適程度和產(chǎn)品的使用壽命了)。
而全減震車就沒有這些顧忌了。由于擁有完全獨(dú)立的減震結(jié)構(gòu)用于吸收震動,并加上更為厚實(shí)和柔軟的把膠和坐墊,鋁沒有彈性的缺點(diǎn)被完全的中和掉了。另外,鋁較輕的質(zhì)量使得它可以作成更大的截管面積,并在需要強(qiáng)度的地方進(jìn)行局部的補(bǔ)強(qiáng)。所以說,鋁是比較成熟而可靠的材料,并且在制作全減震車架的時候更有優(yōu)勢。
4、鋼質(zhì)車架及特點(diǎn)
鋼是一種歷史悠久的材料,從最普通的民用自行車到高端的競賽級車輛,都或多或少的使用著鋼材。除了冶煉技術(shù)的完善之外,鋼也有其它材料所不能代替的優(yōu)點(diǎn):
1、加工性能好,鉻鉬鋼是歷史最悠久的自行車素材,對它的研究時間也最長,因此它的加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個相當(dāng)穩(wěn)定的程度。
2、強(qiáng)度大,從上文中我們可以看出相同體積下的鋼材的強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁合金和鈦合金,因此合格的鋼架的強(qiáng)度都可以讓人放心。
3、乘騎感舒適,鋼是一種具有良好的彈性的金屬,用鋼制作的車架,可以吸收騎行過程中所帶來的震動。因此鋼架不會向鋁架那樣讓人感覺不舒服,特別適合用來做旅行車架。
4、鋼的金屬疲勞性要比鋁強(qiáng)的多,所以在相同的使用條件下,鋼架的壽命也會比鋁架長得多。
當(dāng)然,鋼架也有其不可克服的缺點(diǎn):
1、重量:在極度追求器材輕量化的今天,鋼7。8/立方厘米的質(zhì)量讓所有人對他望而卻步。雖然可以使用輕量化的鋼材,并且用抽管技術(shù)把管壁抽得極薄,可是還是很難把鋼架的重量減到1600克以下。而很多鋁架的重量只有1400克左右。這也就是在競賽級別的車架中很少看見鋼架的緣故。
2、生銹:相對于其他的材料,鋼是比較容易生銹的。生銹會使鋼的強(qiáng)度大幅度的下降,減少使用壽命。所以必須采取種種手段來防止鋼材生銹。
所以如果不是追求競賽級的重量,又考慮車架的耐用程度的話,鋼架無疑是很好的選擇。
但是需要指出的是,目前國內(nèi)好的鋼架要比好的鋁架難找。首先好的綱架并不便宜,向雷諾853系列的高級鋼架要好幾千,而意大利科那歌的鋼架則要上萬。另外由于人們對鋁架的偏愛,使得鋼架難以銷售。隨著國內(nèi)的自行車巨人——中華自行車公司的倒閉,好的鋼架在國內(nèi)幾乎絕跡了,這真是一個遺憾啊!
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