Как оценить различные типы сплавов, используемых для велосипедных рам?

Для велосипедных рам используются только определенные сплавы, помимо других материалов, таких как углеродные волокна (по крайней мере, для массового рынка). Я часто спотыкаюсь об алюминиевый сплав 6061 и 7005.(и я думаю, что однажды видел 8004). Кажется невозможным сказать, что один лучше другого, потому что у них разные критерии, такие как плотность/вес и сопротивление разрыву. Повышение этих критериев до идеальных значений для езды на велосипеде (меньший вес, большее сопротивление разрыву) кажется неблагоприятным, т.е. инженерам приходится принимать решение между компромиссами между материалами при их выборе и мне, как покупателю, необходимо осознавать их намерение сделать правильный выбор. Могут быть критерии, которые имеют неочевидное влияние, например, лучшая обработка более плотного сплава позволяет создавать более тонкие рамы, так что, возможно, сплав с меньшей плотностью систематически приводит к более тяжелому велосипеду.

Я исключаю цену из списка критериев, чтобы сделать вопрос более понятным.

Я доволен разумным упрощением, например, x всегда позволяет создавать более тонкие кадры, чем y , обеспечивая при этом такую ​​​​же стабильность, и, таким образом, он всегда легкий и предпочтительнее из-за расширения . Или сортировка релевантности критериев и описание компромиссов между ними, например, кажется, что некоторые сплавы изгибаются до того, как они сломаются, тогда как другие ломаются сразу, но только при более сильном ударе. Я даже не знаю, какой из них я хочу (я предполагаю, что я не могу согнуть раму после аварии, так что это вопрос безопасности? Можно ли сварить сломанную раму вместе? Это просто примеры вопросов…)

Меня не интересуют критерии, по которым производитель выбирает материал для рамы, такие как свариваемость, цена в определенный период экономического подъема и спада и т. д., если только это не влияет на качество велосипеда.

Надеюсь, вы не считаете, что это в первую очередь основано на личном мнении. Я ищу список критериев, имеющих отношение к использованию велосипеда, частью которого является рама, помимо множества других критериев, которые важны в технике, но не имеют отношения к езде на велосипеде (например, температура плавления).

Есть определенные подсказки, такие как «используется в основном для менее дорогих велосипедных рам», найденные в статье Википедии о сплаве 7005, и, конечно же, тонна непроверенной информации на ужасающих форумах.

Я могу добавить рекламную ссылку на использование сплава для различных велосипедных рам.

Я предлагаю ресурс, классическую серию статей «Металлургия для велосипедистов» основателя Ibis Скота Николя. Он охватывает эту область с большой ясностью и без преувеличений или чрезмерного упрощения, которые вы увидите, когда узнаете больше о материалах рамы, что является редкостью. Ответить на ваш вопрос правильно не так-то просто, если не просто извергнуть всю серию IMO.
@NathanKnutson Отличный совет, спасибо. Это отлично отвечает на вопрос, однако я не одобряю ответ только по ссылке, и обобщение статей не имеет смысла, поскольку их содержание уже имеет необходимую точность.
«Меня не интересуют критерии, которые производитель использует при выборе материала для рамы, такие как свариваемость… если только это не влияет на качество велосипеда». Многие из этих факторов также важны для гонщика/владельца. Материал, который легче сваривать, может потребовать меньшего количества материала на стыках, а это означает, что в целом можно сделать более легкую раму. С другой стороны, материалы, требующие специального процесса сварки/производства, могут подходить только производителям с соответствующим набором навыков.
@DeletedUser Да, вы правы, но следствием этой мысли является то, что я либо способен принимать все решения за всех, либо ничего ни за кого. Нам нужна перспектива, когда мы рассматриваем эти взаимозависимости, например, через социальные системы или другие основные направления социологии (неравенство, статистика и т. д.). Эти модели, представляющие упрощения интересов, позволяют нам иметь дело с неограниченной сложностью оценочного сплава для велосипедов, его покупкой у компании и неограниченным количеством условных последующих проблем.

Ответы (1)

Насколько я знаю, между этими двумя алюминиевыми сплавами нет эмпирического правила, которое могло бы сказать: «этот делает раму более прочной» (или легче при той же прочности, как ни смотри).

С механической точки зрения 7005 прочнее, но и более хрупкий - и это необходимо учитывать при проектировании труб и всей рамы.

Таким образом, вы можете создавать относительно легкие и прочные рамы из обоих этих сплавов, при этом ни один из них не позволит получить в конечном итоге превосходную раму по сравнению с другой (с точки зрения лучшей прочности, долговечности, меньшей массы и т. д.).

Выбор материала сводится к цене - с точки зрения того, какое оборудование имеется в распоряжении завода для обработки рам, поскольку эти два материала требуют разных процессов термообработки, старения и т. д., стоимости материала (сплава) и т. д. Затем инженер должен спроектировать раму из выбранного материала.

Проблемы проектирования заключаются в том, чтобы сделать рамы максимально легкими, достаточно прочными и устойчивыми к ударам. Баттирование труб, усиление их там, где это необходимо, и облегчение там, где прочность не имеет решающего значения, распределение нагрузки по длине трубы, вдали от критических зон — вот способ сделать это. Сколько именно материала и где было усовершенствовано в предыдущие десятилетия, в последнее время не было большого прорыва, вероятно, не будет и в будущем. Он стал настолько хорош, насколько это возможно, просто скопируйте / вставьте дизайн, и пусть малооплачиваемые китайцы изготовят его для вас (китайское заводское оборудование может диктовать выбор сплава, независимо от того, работают ли они с 6061 или 7005).

Какой бы материал ни был выбран, остальное дело маркетинга — сказать, что 7005 прочнее, или что 6061 эластичнее, или еще что.

Разница заключается в качестве конструкции рамы и в том, насколько хорошо она построена (исполнена). Чем больше времени и денег вы потратите на тестирование (с хорошими инженерами), тем легче может быть рама, при этом обладая достаточной прочностью (и долговечностью). Хотя, как я уже сказал, я не вижу прорывов в этом плане за последнее десятилетие.

Как покупателю, учитывая, что в последние десятилетия маркетинг ставился выше инженерных разработок, очень трудно сказать, что лучше при выборе рамы, независимо от материала. С другой стороны, конструкции металлических рам (особенно стальных и алюминиевых) были опробованы, проверены и усовершенствованы, поэтому вы вряд ли ошибетесь, особенно если выберете известного производителя. При этом более дешевые «безымянные» рамы, хотя и намного тяжелее, чем нужно, часто даже прочнее и долговечнее, они просто «весят тонну».

Для сварки алюминиевой рамы - я не думаю, что вы можете ожидать, что сварка-ремонт алюминиевой рамы будет долговечной, без последующего старения или термообработки, какой бы сплав ни был выбран, или, по крайней мере, добавит много лишнего веса. 7005 не требует термической обработки после сварки, но я не думаю, что стоимость долговечного ремонта сварки так же хороша, как для стали. Кто-то, у кого больше знаний о ремонте алюминиевых рам, вероятно, мог бы ответить на этот вопрос лучше.