Az összehasonlítás közötttitán kerékpárvázakés más kereteknek megvannak a maga előnyei és hátrányai számos ismert típusú keretanyag esetében:
Jelenleg az acél a legszélesebb körben használt és legrégebben használt anyag a kerékpárgyártásban. Az acélkeretek technológiája meglehetősen kiforrott. Az összetétel optimalizálása, a fejlett hőkezelési folyamat és a feldolgozási technológia révén az acélcső csőfala elérheti az ideális vastagságot a teljesítmény biztosítása mellett. Az acélkeretek előnyei (1) jó feldolgozási teljesítmény és kiforrott technológia. Az acélváz a leghosszabb kutatási múlttal rendelkező váz, technológiája minden szempontból jobb, mint más anyagok. Ezért viszonylag kevés nehézség adódik a tervezésben és a gyártásban. (2) Jó hegesztési teljesítmény. A titánnal, alumíniummal és más könnyűötvözet anyagokkal összehasonlítva az acélhegesztés viszonylag alacsony követelményeket támaszt a védőatmoszférával szemben. A hegesztés után általában nem szükséges a hegesztési folyamat hibáit hőkezeléssel megszüntetni, ami csökkenti a berendezésbe történő befektetést. (3) Jó lengéscsillapító teljesítmény. (4) Árelőny: más anyagokkal összehasonlítva az acélanyagok megingathatatlan költségelőnnyel rendelkeznek a gyártói mennyiség, a termékmennyiség, a feldolgozási technológia és az alkalmazási kör tekintetében. Az acélváz hátrányai: (1) könnyen rozsdásodik. A jelenlegi alkalmazásban a vékony falú acélcsövet használják. Ha nem alkalmazzák a felületi korróziógátló kezelést, akkor a korrózió időben kicsi lesz, és a keret mechanikai tulajdonságaira gyakorolt hatás is nagyon nagy lesz. Ezért figyelembe kell venni az acélkeret korróziógátló kezelését a szállítás előtt. (2) Feszültségkoncentráció okozta fémfáradás. Ennek a tényezőnek a hatása elsősorban a hegesztési hőhatás zónában van. A hegesztési folyamat során keletkező maradék feszültség és az alkatrészek szétválása bizonyos mértékig befolyásolja az anyag mechanikai tulajdonságait; Ezenkívül, ha a hegesztés során szennyeződések kerülnek a hegesztési varratba, a szennyeződések körül feszültségkoncentráció lép fel. (3) A keret tömege. Bár az acélváz tömege csökken, és a keretként használt acélcsőfal vastagsága már majdnem eléri a határt, az alkalmazásban még mindig van egy bizonyos rés az acélváz és néhány könnyű keret (különösen a szénszálas keretek) között. terület.
Maga az alumínium előnye az alacsony sűrűség, a jó plaszticitás, a korrózióállóság és így tovább. Más fémekkel való ötvözés után a mechanikai tulajdonságok jelentősen javulnak. A kerékpárokhoz használt legtöbb alumíniumötvözet a 6000-es sorozatú (Al-Mg-Si) és a 7000-es sorozatú (Al-Zn-Mg-Cu). Az alumínium anyagokat használat előtt általában felmelegítik, hogy javítsák teljesítményüket, hogy megfeleljenek a gyakorlati alkalmazások igényeinek. Alumíniumötvözet váz előnyei: (1) Könnyű vázra készíthető. (2) Jó korrózióállóság légköri környezetben. Maga az alumínium egy fém, amely könnyen korrodálódik. A levegőbe kerülve azonnal oxidálódik, és nagyon vékony oxidfilmet képez. Ha azonban ez az oxidfilmréteg bizonyos mértékig felhalmozódik, megvédi a testet a további korróziótól. Az alumíniumötvözet váz hátrányai: (1) Az alumínium rugalmassági modulusa és merevsége alacsony. Általában olyan módszereket alkalmaznak, mint a cső külső átmérőjének növelése, lapos cső használata vagy az alumíniumcső hőkezelése, hogy minimalizálják az alacsonyabb rugalmassági modulus hatását a keret teljesítményére, és alkalmazkodjanak a feszültség változásához. használat közben. (2) Hőkezelés szükséges. A legtöbb alumíniumötvözetet használat előtt hőkezelésnek kell alávetni (kivéve a 7075-ös alumíniumötvözet csövet), ellenkező esetben a szilárdság nehezen felel meg a követelményeknek, és a hőkezelő berendezések beszerzése bizonyos mértékig növeli a gyártási költségeket.
A CFRP anyag azt jelenti, hogy szénszálat adnak a gyantamátrixhoz erősítő fázisként, hogy kompozitot képezzenek. A szénszálak anizotrópiája miatt az összetett eljárás során figyelembe kell venni a szénszálak elrendezését és átfedési irányát. Más anyagokkal összehasonlítva a szénszálas kompozitoknak a következő előnyei vannak: (1) nagy szilárdság és könnyű. A szénszál szakítószilárdsága nagyobb, mint az acélé, de a kompozit anyag sűrűsége jóval kisebb, mint az alumíniumötvöté. Az ilyen tulajdonságokat kétségtelenül elvárják a gyártók és a felhasználók egyaránt. (2) Jó lengéscsillapítás. Kiváló ütéselnyelő teljesítményének köszönhetően lengéscsillapítók nélküli kerékpárok készíthetők belőle. (3) Integrált öntés. A CFRP keret alapformázási módja az, hogy a gyantát a szénszálas burkolatú formába öntik az integrált alakításhoz, így a keretek közötti kapcsolatot nem veszik figyelembe. A szénszálas váz hátrányai: (1) Komplex feszültségszámítás. A szénszál nyírószilárdsága nem túl jó. Ezért a feldolgozás során összetett feszültségszámításokat kell végezni, és a szénszálakat az eredmények szerint kell elrendezni a tulajdonságok jó kombinációjának elérése érdekében. (2) A méret nem változtatható meg feldolgozás és formázás után, és csak a forma megfelelő modellje állítható elő. Minden alkalommal, amikor új modellt fejlesztenek ki, egy másik formát kell tervezni és gyártani. (3) A gyantamátrix öregítése. (4) Az ár magas.
A titánötvözet egy nagy teljesítményű anyag, amelyet repülőgépipari termékekben használnak, és kiváló fémanyag-tulajdonságokkal rendelkezik. Jelenleg nemzetközileg elismert, mint a legfejlettebb és legideálisabb anyag kiváló minőségű kerékpárok előállításához különféle sport- és szabadidős célokra. A titánötvözet kiemelkedő tulajdonságai a könnyű súly, a nagy szilárdság, a jó rugalmasság, az ütésállóság, a jó kifáradási teljesítmény, a korrózióállóság és a soha nem rozsdásodás. A kerékpárok, különösen a versenyautók, könnyű súlyt, jó merevséget és jó ütési teljesítményt igényelnek. A könnyű súly növelheti a sebességet és csökkentheti a fizikai fogyasztást a hosszú távú sportok során; A jó merevségű kerékpárváz elősegíti a hajtóerő átalakítását és javítja a kezelhetőséget; A jó ütéselnyelő bicikliváz jobban csökkenti az út felől érkező ütéseket, így csökkenti a vezető fáradtságát. A titán keret előnyei: (1) alacsony sűrűség és nagy fajlagos szilárdság. A titánötvözet tömege mindössze 50 százaléka az acélénak, szilárdság/tömeg aránya pedig 28,4 százalékkal magasabb, mint a króm-molibdén acélé. A titánötvözet kifáradási határa kétszerese az acélénak, és az alumíniumötvözet kerékpárok ebből a szempontból hosszú használat után nem hasonlíthatók össze a titánötvözet kerékpárvázakkal. A kerékpárvázakra felvitt nagy szilárdságú és kis sűrűségű titánötvözet anyagként nemcsak könnyűvé és erőssé teszi a kerékpárvázat, hanem tartósabbá is teszi a kerékpárvázakat. (2) Nincs rozsda. A titán nem korrodálódik az általános környezetben, ezért szerkezeti anyagként történő felhasználáskor nincs szükség további korróziógátló kezelésre.
könnyűsúlyú
Az alacsony sűrűségű és nagy fajlagos szilárdságú titánötvözet tömege csak 50 százaléka az acél tömegének.
Korrozióállóság
A titán jobban ellenáll a korróziónak, mint a rozsdamentes acél, és nincs szükség korróziógátló kezelésre
A titán keret hátrányai: (1) Magas ár. A természetben a titán titán-dioxid formájában található meg. A finomítási és feldolgozási folyamat összetett, a műszaki követelmények magasak és időigényesek, így a költségek magasak. (2) A hegesztési költség magas. A titán és az oxigén közötti nagy affinitás miatt a titán-dioxid levegővel érintkezve gyorsan titán-dioxiddá alakul. A titán-dioxid törékeny és kemény, ezért ennek az alkatrésznek a szilárdsága tovább romlik. Ezért a titánvázak hegesztéséhez inert gázzal védett hegesztést kell alkalmazni. Az elterjedt módszer a TIG hegesztés (TIG: a wolfram és inert gáz rövidítése): volfrámelektródát használnak argonvédelem alatti hegesztéshez, és a hegesztési költség magas. Kerékpárvázak gyártásához számos fémanyag közül a titánötvözet egyben megfelel a fenti követelményeknek, így nagyon ideális anyag váz készítéséhez. A titánötvözet kiváló korrózióállósággal, hosszabb élettartammal rendelkezik, mint más fém és nem fémes anyagok, és tartós, nem öregszik, kopás és karcolás. Kerékpárvázként a felülete nem igényel festésvédelmet, mert nem rozsdásodik, nem korrodálódik, mint a vas- és alumíniumvázak, és ellenáll a savas esőnek, ultraibolya sugaraknak, nedvességnek és egyéb eróziónak, így nem kell aggódnia a miatt. fémfelületen gödrök és rozsda keletkezik a levegőben való kitettség miatt. A titánötvözet anyagból készült kerékpárváz biztonságosabbá és megbízhatóbbá teszi a kerékpárost. Nem fog hirtelen eltörni. Ha eltörik, egy kis repedésből indul ki, ami ekkor észrevehető; Még véletlen ütközések és törések esetén is a fém egyedülálló szívóssága megvédi a felhasználót a sérülésektől.
