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腳踏車千萬種,車架材質就幾種,沒有最好只有最適合

由 單車基械匠 發表于 運動2021-06-30

簡介等壁的鋁合金管材在厚度上沒有變化,可以提供一致的強度效能,而單抽,雙抽和三抽可以製造出不同的厚度,從而可以處理車架上不同位置的應力,並不增加重量

山地腳踏車什麼材質的最好

大家好,歡迎大家收看新一期的單車基械匠。

腳踏車車架的常見材料一般為碳纖維,鋁合金,鈦合金,鋼或者這些材料的混合體(比如之前文章裡提到的鈦合金接頭+碳纖維管的車架)。這些不同的材質會具有不同的特性,並且會影響到車架的成本,舒適性,重量,強度,剛性,耐用性等等。不過,雖然材料很重要,我還是要重申一下車架設計和製造工藝的重要性。以上提到的這些,就是我們最常見到的材料了(雖然還沒有用木頭,竹子等製造的腳踏車)。

腳踏車千萬種,車架材質就幾種,沒有最好只有最適合

如果你從車架材質入手,打算挑選一輛腳踏車,以下這些都是你要考慮的問題:

重量:

每種材料都具有不同的強度特性,疲勞曲線和抗衝擊性。當你選擇時,你要做出權衡,重量只是其中的一個方面,如果你對重量敏感,追求效能,那麼輕量化的材料是你的首選。不過,如果你的目標就是結實,耐用。可以承載著你和你的夢想行走在祖國各地,那麼重量顯然不應該成為你的首要標準。

腳踏車的功能:

這是每個車手都無法迴避的話題,不要被衝昏頭腦,仔細想想你究竟需不需要再決定有沒有必要購買。如果你的車是為了參加比賽,那麼剛性高,重量輕的腳踏車絕對是理想選擇,並且也為你縮小了材料選擇的範圍。反過來,如果你正在籌劃一次長途騎行或者穿越騎行,而且又需要長時間的在車上騎行並攜帶很多行李的話,那麼耐用性將會是重中之重。同樣,這也為你縮小了選擇的範圍。

你騎車的地方:

雖然你所在的地方並不會影響你對車架材質的選擇,但是考慮到像鋼架,長期處在潮溼的環境下會生鏽。所以,此時鋁架會更適合那些潮溼的地域,同時又可以提供接近於鋼架的特性。

它會成為你一生的陪伴嗎:

所有的材料都會隨著時間的推移而疲勞,但是有些材料會比其他的材料來的更快一些。如果不注意,鋼架就會生鏽,但是從長遠來看,鋼架也會比鋁架更為耐用。碳纖維和鈦合金車架具有極高的抗疲勞性,所以它們的耐用度也是最高的。

你的預算:

上邊說到的所有,都需要建立在你的預算以內,這也是影響我們買什麼車的最大因素。對於主流品牌而言,鈦合金車架無疑是最貴的,碳纖維車架其次,然後是鋁合金和鋼架。當然這其中都會有更為昂貴的選擇,較真就沒意思了(你當然可以找到比碳纖維車架還貴的鋼架,或者比碳架還要便宜的鈦合金車架)。最後,根據你的預算,選擇你可以承受的範圍。

為了更為直觀的瞭解腳踏車的材料,下邊我簡單總結一些每種材料的型別,屬性,特性和它們對騎行質量的影響。

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碳纖維:

碳纖維無疑是最近幾年最為流行的車架材質,這要歸功於它極高的剛性重量比,無限的創造能力,高抗疲勞性以及可塑造性,可以根據需要製造出更為符合預期要求的車架特性。雖然別的材料設計空間有限,但是碳纖維幾乎可以被製造成為任何形狀,任何符合你預期的設計。可以讓車架保持空氣動力學,堅固,舒適的同時,依然可以維持很輕的重量。

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80年代後期,碳纖維首次被用於腳踏車,90年代開始逐漸興起。和古老的鋼架相比,這種材料的輕巧和和可塑造性很快獲得了使用者的青睞,並逐漸成為首選材料。最初,碳纖維複合材料的成本很高,加上製造工藝等障礙,讓它的普及變的很緩慢。但是隨著時間的推移,一切都在變好,不僅可以製造高質量高標準的車架,而且現在幾乎所有的腳踏車配件,都可以使用碳纖維來製造。除了效能上的優勢,碳纖維的構造也可以為產品開啟新的大門。

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碳纖維的優點:高剛性重量比,可以透過材料定向的設計產品,耐腐蝕,抗疲勞,強度高。

缺點:製造週期長,售價高,雖然不易損壞,但是一旦損壞就完全無法使用。

更多的關於碳纖維的知識和製造工藝我們在前幾天的文章中剛剛做了詳細介紹,感興趣的車友可以點選下方連結詳細瞭解:

暗黑魔法:深度解讀碳纖維車架的製造技術和工藝

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鋁合金:

鋁合金車架是現代腳踏車上最為常見的材料,並廣泛的應用於各種配件。由於鋁的密度低,而且易於成型,所以非常適合於製造車架。鋁合金車架售價相對便宜,特別是對比碳纖維車架。製造一個碳纖維車架的時間是一個鋁架的14倍。

和碳纖維一樣,鋁合金也因為其不同的標號和其中的不同配方而有所區別。除了材料本身的區別以外,製造技術的進步也給鋁合金車架帶來了極大的飛躍。不僅可以製造出各種形狀的管材,還可以製造出不同厚度的管材,使其保證結構強度的同時可以更輕。這一技術被稱為抽管,可以讓管材的中心位置更薄以減輕重量,而兩側更厚,也有利於焊接。

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從左到右:等壁,單抽,雙抽,三抽。

等壁的鋁合金管材在厚度上沒有變化,可以提供一致的強度效能,而單抽,雙抽和三抽可以製造出不同的厚度,從而可以處理車架上不同位置的應力,並不增加重量。單抽管只在管材的一側管壁較厚,可以提供特定位置上的高強度,例如中管和五通連線的位置。雙抽管的兩端管壁都較厚,例如車架的下管,連線頭管和五通的位置都需要更高的強度。三抽管的作用和雙抽管類似,但是進一步讓中心的管壁更薄以減輕重量。但是,為了實現不同的管壁厚度而進行的額外加工,又會增加製造的成本,因此,便宜的車架往往都是等壁的直管,而高階的車架則會使用多種規格的抽管來製造。

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除了

抽管技術

以外,還可以透過液壓或者氣壓成型的方式來製造不同形狀的車架。液壓成型是透過模具和液體使金屬成型的一種方式。把鋁管放入具有特定形狀的模具中,然後高壓泵透過極高的壓力注入液體,把鋁合金壓入到模具中已達到期望的形狀。這一技術通常用於最佳化管型以獲得額外的剛性或者氣動效能而不會增加材料的重量。

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透過這些技術可以讓鋁合金車架又輕,又硬,強度又高,雖然在順應性上不如鋼架,但是耐腐蝕性和重量卻要比鋼架好很多。雖然設計得當也可以使用一生,不過如果你真的打算一輛車用到底,那麼選擇鋁合金車架還是需要斟酌的。

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鋁合金的優點:成本低,易於製造,強度重量比較高,耐腐蝕等等。

鋁合金的缺點:難以修復,耐疲勞性差。

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鋼架:

直到上世紀70-80年代鋁合金車架出現之前,鋼架一直都是唯一的選擇,也是賽車車架的選擇。

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在腳踏車上使用的最常見的兩種鋼,一種是高張力鋼,一種是鉻鉬鋼。高張力鋼是一種非常便宜的材料,它的強度重量比簡直令人髮指,而且價格低廉,所以通常都在一些便宜的車上使用,比如超市中或者某X上的廉價車。而鉻鉬鋼則要好很多,其中加入了鉻,這讓它比高張力鋼的強度更高,而且可以使用抽管技術讓其更輕。

腳踏車千萬種,車架材質就幾種,沒有最好只有最適合

與碳纖維和鋁合金車架不同,鋼架的損壞維修就要容易很多,折斷的位置可以重新焊接在一起。雖然重量依然無法與鋁合金和碳纖維相提並論,不過它提供了非常好的順應性和彈性,比鋁合金車架更為舒適,而且更為耐用。

腳踏車千萬種,車架材質就幾種,沒有最好只有最適合

在長途車和旅行車中經常被作為首選材料,這都要歸功於其出色的耐用性,強度和舒適性。鋼架在入門級和休閒車市場也很受歡迎,因為此時重量並不是最重要的因素。

優點:便宜,易於製造,強度高,耐用。

缺點:重,耐腐蝕性差。

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鈦合金 :

鈦合金

車架具有很多和鋼架類似的特性,不過重量更輕也更為耐用。缺點就是價格昂貴,並且需要大量的專業知識才可以製造出高質量的車架。像鋁合金和鋼材一樣,腳踏車上使用的鈦也是一種合金,通常其中會含有少量的鋁和釩。

腳踏車千萬種,車架材質就幾種,沒有最好只有最適合

寫到這裡,好像鈦合金車架從來都沒有真正的流行起來,因為和鋁合金和碳纖維相比,它缺少價格優勢和更多的創造空間。儘管如此,鈦合金車架具有比鋼架更好的剛性重量比,並且具有和碳纖維車架類似的柔韌性,最為關鍵的是它幾乎“堅不可摧”,可以陪伴終生。幾乎所有的鈦合金品牌都提供了終身質保,也防止了一些製造過程中導致的缺陷。

腳踏車千萬種,車架材質就幾種,沒有最好只有最適合

優點:強度,耐用,耐腐蝕,騎乘舒適,重量輕

缺點:材料和製造成本高,製造難度大

最後,在瞭解完所有常見的材料以後,你就可以根據自己的需要和預算進行選擇了。如果你還糾結在選擇什麼材質,希望這可以幫到你。好了,我們下期再見,單車基械匠,每天給您帶來更多新奇,好玩,有趣,實用的單車知識。

Tags:車架碳纖維鋼架鋁合金製造