***Public Debate: Υλικά κατασκευής ποδηλατικών σκελετών και ιδιότητές τους

12 σχόλια / 0 νέα/ο
Τελευταία δημοσίευση
chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα

Ανοίγω μια νέα σειρά θεμάτων με κοινό τίτλο "Public Debate" και με θεματολογία σχετική με διενέξεις που προκύπτουν συχνά σε threads που στην πραγματικότητα δεν έχουν σχέση με την εν λόγω θεματολογία αμιγώς, αλλά η αντιπαράθεση προκύπτει ξανά και ξανά κατά την πορεία των συζητήσεων.
Ο σκοπός των θεμάτων αυτών που μπορεί να γίνουν περισσότερα στην πορεία, είναι να συγκεντρωθούν εδώ όλες οι αντικρουόμενες απόψεις ώστε στα μη σχετικά threads να αρκεί μια παραπομπή εδώ για να μπορεί κανείς να σχηματίζει άποψη για το θέμα.

Το θέμα του συγκεκριμένου Public Debate είναι:
Υλικά κατασκευής ποδηλατικών σκελετών και ιδιότητές τους

Αξιολόγηση: 
0
Η αξιολόγηση σας: Κανένα
0
0 ψήφοι
maranx
Εικόνα maranx
Απών/απούσα

Παραθέτω το κέιμενο από ένα ebook. Είναι πολύ περιεκτικό και αναλυτικό. Τα 2 μειονεκτήματά του είναι πως είναι αγγλικό κείμενο και γραμμένο το 1999 αν και νομίζω πως πάνω κάτω ισχύουν ακόμα αυτά που γράφει.

A variety of materials are used to build bike frames. What type of construction is right for you? Steel? Aluminum? Carbon fiber? Balsa wood? The ride, weight, feel, and price of a bike are all affected by what tubeset material the frame builder uses in making the bike. The following sections cover the advantages and disadvantages of the most popular frame materials.

High-Tensile Steel

High-tensile steel is the most common frame material of lower-cost bikes in the $200 to $350 range. Although it's just a step above plumbing pipe, hi-ten (as high-tensile steel is frequently called) has a lot going for it. It's strong, relatively cheap, and simple to weld. Hi-ten does have its drawbacks, though. It's heavier than more expensive steel alloys, and it doesn't do much for quelling road vibration.

Chromoly

Further up the steel price ladder is chromoly. There are many grades of chromoly so you'll find it on bikes ranging from $300 or so on up to custom bikes costing $3,000 to $4,000. This blend of steel, chromium, and molybendum is lighter than hi-ten. Because it's much springier than hi-ten or aluminum, it gives a better ride. Although chromoly is heavier than aluminum, many riders favor the resilient ride of chromoly over the super-stiff ride of aluminum and are willing to have a slightly heavier bike in exchange for the more comfortable ride.

The weight and ride of chromoly are both improved with butted tubes, which are tubes that have thicker walls at the ends. This puts the strength where it's needed at the weld (or, in other words, that point where the frame tubes were joined by welding, while the rest of the tube has thin walls for more resilience. If a frame sticker says butted tube, that means that only one end of the tubes are butted. Double butted means both ends are butted; triple butted means there are three distinct wall thickness over the length of the tubes.

Other Steel Alloys

In recent years, steel alloys have been introduced that are a step beyond chromoly in strength, weight, and riding resilience. These wonder steels contain one or more of the following:

Manganese

Vanadium

Titanium

Falling under this super-steel category are Reynolds 853, Dedacciai tubesets, Ritchey Nitanium, and some of Excel's tubesets. Frames made from these materials will cost more, but the ride and feel of bikes made from these super-steels is well worth the added expense if you plan on spending a lot of time in the saddle.

Titanium.

Titanium is great stuff for building bike frames. It's also very expensive, it's rare to find a titanium bike for under $2,000, and some cost up to $5,000 or $6,000. Although it's one of the lightest metals, it also has a fatigue life up to five times greater than steel or aluminum. Titanium is very corrosion-resistant, so most frame builders using it leave their bikes unpainted because they can (and to show off what the bike is made of!). Finally, the ride of titanium is among the best in the business. It has the resilience and liveliness of a premium steel frame. I once heard a rider call his titanium bike, The best steel frame I've ever ridden. One that I know I won't break. There's a lot of truth to that statement.

Along with titanium's big numbers in tensile strength and hardness, however, come big numbers in expense. A titanium tubeset costs much more than even a premium set of steel tubes. Titanium is also very hard on the tools used to cut and miter it, and the welding process requires special equipment. All that adds up. Expect to pay much more for a titanium frame than for a steel or aluminum frame.

Carbon Fiber/Thermoplastic

Some call carbon fiber and thermoplastics the future of bicycles. With the variety of ways that these materials can be used, they may be right. Carbon construction offers a variety of rides and characteristic and specific strengths, depending on how many strands are used, what direction they're wrapped, what shapes are formed, and what type of bonding agent is used.

Carbon got a bit of a bad rap in the early '80s, mostly due to some frames that had thin carbon tubes bonded into aluminum lugs. Flexy frames that bowed beneath the rider was a common complaint. And some frames suffered from delaminated lugsthat is, the glue failed, causing the cast aluminum fittings to come away from the frame tubes. Now, with better bonding epoxies and purpose-built tubes, some bikes of that type of construction perform admirably.

Probably a better application of the material are the monocoque carbon frames. Construction methods vary, but most of these frames are made by laying sheets of carbon-fiber fabric into the two sides of a mold. Airbags are placed between the sandwiched layers. The lugs for the head-tube, bottom bracket, and dropouts are positioned before the mold is put under tremendous pressure and heat. After curing, out comes the smooth, swooping shape of a monocoque carbon frame. Frames of this type are usually noted for their lateral stiffness for efficient transfer of pedaling power, and excellent vibration damping for a comfortable ride.

Thermoplastic frames are made by wrapping a silicone bladder with a mixed weave of carbon fiber and nylon resin. The resulting shape is then placed into a mold for heating and pressurization. Both carbon and thermoplastic manufacturing are very expensive, so expect to hand over some big bucks for bikes made of these materials.

Aluminum

Although aluminum is among the lightest metals, it's also a relatively soft metal. To make an aluminum frame as strong as other materials, a builder must use more material. That's why most aluminum frames are built with much bigger tube diameters than a steel or titanium frame. A fundamental rule of engineering is that when the diameter of a tube is doubled, strength is increased eight times. That's how some aluminum frames are able to get into the titanium weight range and still be plenty strong.

Price-wise, aluminum bikes start out at about the price of plain chromoly bikes. Premium aluminum bikes, such as those made of Easton tubing, are priced at and above the costs of premium steel, but still below titanium.

Aluminum is characterized as having a very stiff ride. Some riders, especially hard-core racers, look for this trait in a bike. They like the feel of having every bit of energy transferred into forward motion, not going into flexing the frame.

Most aluminum frames are made of 6061 grade aluminum. This grade has excellent weldability. Finished frames go through a heat-treating process that takes them almost to the melting point before being quenched in a liquid coolant. The other common aluminum, 7000 series, is slightly harder than 6061. It does not, however, need to be heat-treated to such a high temperature as 6061, so warping induced by heat-treating isn't as much of a concern.

chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΚΑΙ Η ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΩΝ ΚΡΑΜΑΤΙΚΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ

Το αλουμίνιο είναι σχετικά μη ανθεκτικό αλλά πολύ όλκιμο μέταλλο. Το μέτρο ελαστικότητας του είναι περίπου το ένα τρίτο του χάλυβα, κάτι που πρακτικά σημαίνει ότι το αλουμίνιο παραμορφώνεται ελαστικά τρείς φορές περισσότερο από τον χάλυβα, κάτω από αντίστοιχη φόρτιση. Αυτή η ιδιότητα δεν βελτιώνεται σημαντικά με την κραμάτωση. Επίσης το αλουμίνιο και τα κράματα του κρατούν την ολκιμότητα τους και δεν γίνονται ψαθυρά ακόμη και σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, κάτι που δεν συμβαίνει με τον χάλυβα και το τιτάνιο.
Σαν τα περισσότερα μέταλλα ενισχύεται με ψυχρηλασία. Ακόμη περισσότερο δε, ενισχύεται με κραμάτωση με διάφορα στοιχεία.

chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα

Κράματα Al-Mg-Si
• Υφίστανται θερμική κατεργασία
• Μεγάλη αντοχή στη διάβρωση, εξαιρετική ολκιμότητα, ενδιάμεση αντοχή.
• Εφαρμογές υποδομής κτιρίων και κατασκευών, αυτοκίνητα, εφαρμογές σε παραθαλάσσιες περιοχές.
• Αντιπροσωπευτικά κράματα: 6061, 6063, 6111
• Εύρος αντοχής σε εφελκυσμό: 125- 400 Mpa
Τα κράματα της σειράς 6xxx δέχονται θερμική κατεργασία, έχουν σχετικά υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό που συνδυάζεται με άριστη αντοχή σε διάβρωση. Συγκολλούνται εύκολα. Μια μοναδική τους ιδιότητα είναι η ικανότητα για διέλαση που τα κάνει την πρώτη εκλογή για αρχιτεκτονικές και κατασκευαστικές λύσεις όπου επίσης απαιτείται ιδιαίτερα μεγάλη αντοχή.
Το κράμα 6063 ίσως είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο, λόγω της ικανότητας του για διέλαση. Είναι ένα από τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν στη γέφυρα Foresmo της Νορβηγίας και είναι το κράμα που η Audi έχει επιλέξει για το πλαίσιο των αυτοκινήτων της.
Το κράμα 6061 με υψηλότερη αντοχή βρίσκει εκτεταμένη χρήση σε κατασκευές συνδεδεμένες με συγκολλήσεις όπως φορτηγά, βαγόνια τραίνου και σωληνώσεις. Μεταξύ των ειδικών κραμάτων της σειράς: 6066-Τ6 με υψηλή αντοχή για σφυρήλατα 6111 για panel πλαίσιων αυτοκινήτου και 6101 και 6201 για υψηλής αντοχής ηλεκτρικούς αγωγούς.

chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα

Κράματα Al-Zn
• Υφίστανται θερμική κατεργασία
• Πολύ μεγάλη αντοχή, τύποι εξαιρετικής ακαμψίας.
• Εφαρμογές αυτοκινήτων και αεροδιαστημικές.
• Αντιπροσωπευτικά κράματα: 7005,7075,7475,7150
• Εύρος αντοχής σε εφελκυσμό: 220-605 Mpa
Τα κράματα της σειράς 7xxx υφίστανται θερμική κατεργασία και μεταξύ των διαφόρων κραμάτων οι τύποι Al-Zn-Mg-Cu έχουν τις μεγαλύτερες αντοχές μεταξύ όλων των κραμάτων αλουμινίου. Υπάρχουν διάφορα κράματα της σειράς που παράγονται για την εξαιρετική τους ακαμψία, κυρίως τα 7150 και 7475 που με πολύ καλό έλεγχο του επιπέδου των ακαθαρσιών μεγιστοποιούν τον συνδυασμό αντοχής και ακαμψίας.
Η μεγαλύτερη εφαρμογή των σειρών 7xxx ιστορικά είναι στη βιομηχανία αεροσκαφών όπου απαιτούνται μεγάλες τιμές ακαμψίας. Τα κράματα αυτά δεν θεωρούνται συγκολλήσιμα με τις κοινές μεθόδους και συνήθως χρησιμοποιούνται σε κατασκευές με πριτσίνια.
Η αντοχή σε ατμοσφαιρική διάβρωση της σειράς 7xxx δεν είναι τόσο υψηλή όσο των σειρών 5xxx και 6xxx, έτσι σε τέτοιες συνθήκες συνήθως επενδύονται η αν πρόκειται για φύλλα χρησιμοποιούνται επαλουμινωμένα (Alclad). Στις περιπτώσεις που υπάρχει υποψία για κατάρρευση με διάβρωση λόγω επιβολής τάσεων (stress corrosion cracking) πρέπει να εφαρμόζεται θερμική Τ73 αντί για Τ6

Plannet
Εικόνα Plannet
Απών/απούσα

@chris αφού δεν τα καταλαβαίνεις τι θέλεις και τα αντιγράφεις από το internet ???
άσε που τα είχα αναφέρει πριν καιρό όταν τα έψαχνα απλά δεν έχει νόημα να φτάνουμε σε αυτό το σημείο :D

chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα

plannet wrote:
@chris αφού δεν τα καταλαβαίνεις τι θέλεις και τα αντιγράφεις από το internet ???
άσε που τα είχα αναφέρει πριν καιρό όταν τα έψαχνα απλά δεν έχει νόημα να φτάνουμε σε αυτό το σημείο :D

Πίστεψέ με , δε θέλεις να βάλω λινκς με το τι έλεγες πριν 3 χρόνια, πέρσι, ακόμα και πριν λίγες μέρες , για αντίστοιχα θέματα.

Τώρα, το ότι τα αντιγράφω σημαίνει ότι εκμεταλλεύομαι τις ιδιότητες του ΗΥ μου. Μόνο εσένα μπορώ να φανταστώ να τα ξαναγράφεις με το χέρι.

Plannet
Εικόνα Plannet
Απών/απούσα

chrisRC wrote:
plannet wrote:
@chris αφού δεν τα καταλαβαίνεις τι θέλεις και τα αντιγράφεις από το internet ???
άσε που τα είχα αναφέρει πριν καιρό όταν τα έψαχνα απλά δεν έχει νόημα να φτάνουμε σε αυτό το σημείο :D

Πίστεψέ με , δε θέλεις να βάλω λινκς με το τι έλεγες πριν 3 χρόνια, πέρσι, ακόμα και πριν λίγες μέρες , για αντίστοιχα θέματα.

Τώρα, το ότι τα αντιγράφω σημαίνει ότι εκμεταλλεύομαι τις ιδιότητες του ΗΥ μου. Μόνο εσένα μπορώ να φανταστώ να τα ξαναγράφεις με το χέρι.


για βάλε
:D

chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα
chrisRC
Εικόνα chrisRC
Απών/απούσα
ConteAlmaviva
Εικόνα ConteAlmaviva
Απών/απούσα

...σαν τα σκατά του σκύλου !!! Το άτομο που το 'γραψε είναι μακράν του ομίλου.

Plannet
Εικόνα Plannet
Απών/απούσα

ConteAlmaviva wrote:
...σαν τα σκατά του σκύλου !!! Το άτομο που το 'γραψε είναι μακράν του ομίλου.

θα διαβάσω τον τίτλο
ο σίδηρος και τα κράματα του
:D
σιδερένια δλδ είναι τα ποδήλατα?

contact