​โครงจักรยานไหนดีกว่า: เหล็กหรืออลูมิเนียม การเลือกกรอบ

เมื่อเลือกผลิตภัณฑ์โลหะ - ราวแขวนผ้าเช็ดตัวและราวแขวนผ้าเช็ดตัวแบบอุ่นจานและรั้วตะแกรงหรือราวจับ - ก่อนอื่นเราเลือกวัสดุ โดยทั่วไปแล้ว สแตนเลส อลูมิเนียม และเหล็กสีดำธรรมดา (คาร์บอน) ถือเป็นการแข่งขัน แม้ว่าจะมีคุณลักษณะที่คล้ายคลึงกันหลายประการ แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ มันสมเหตุสมผลที่จะเปรียบเทียบและดูว่าอันไหนดีกว่า: อลูมิเนียมหรือ สแตนเลส(เหล็กสีดำเนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำจะไม่ได้รับการพิจารณา)

อลูมิเนียม: ลักษณะข้อดีข้อเสีย

หนึ่งในโลหะที่เบาที่สุดที่ใช้โดยทั่วไปในอุตสาหกรรม นำความร้อนได้ดีมากและไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อนของออกซิเจน อะลูมิเนียมผลิตได้หลายประเภท: แต่ละประเภทมีสารเติมแต่งในตัวเองซึ่งเพิ่มความแข็งแรง ต้านทานการเกิดออกซิเดชัน และความอ่อนตัวได้ อย่างไรก็ตาม ยกเว้นอลูมิเนียมสำหรับเครื่องบินที่มีราคาแพงมาก พวกมันทั้งหมดมีข้อเสียเปรียบประการหนึ่ง: ความนุ่มนวลมากเกินไป ชิ้นส่วนที่ทำจากโลหะนี้มีรูปร่างผิดปกติได้ง่าย ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้อะลูมิเนียมโดยที่ผลิตภัณฑ์ต้องเผชิญกับแรงดันสูงในระหว่างการใช้งาน (เช่น ค้อนน้ำในระบบจ่ายน้ำ)

ความต้านทานการกัดกร่อนของอลูมิเนียมค่อนข้างแพงเกินไป ใช่แล้ว โลหะไม่ "เน่าเปื่อย" แต่เป็นเพราะชั้นป้องกันของออกไซด์ซึ่งก่อตัวบนผลิตภัณฑ์ในอากาศในเวลาไม่กี่ชั่วโมง

สแตนเลส

โลหะผสมไม่มีข้อเสียเลย - ยกเว้นราคาที่สูง ไม่กลัวการกัดกร่อน ในทางทฤษฎีเหมือนกับอะลูมิเนียม แต่ในทางปฏิบัติ: ไม่มีฟิล์มออกไซด์ปรากฏอยู่ ซึ่งหมายความว่าเมื่อเวลาผ่านไป “ สแตนเลส“ไม่จางหาย.

หนักกว่าอลูมิเนียมเล็กน้อย ด้ามจับสแตนเลส กันกระแทกได้ดี แรงดันสูงและการเสียดสี (โดยเฉพาะยี่ห้อที่มีแมงกานีส) การถ่ายเทความร้อนนั้นแย่กว่าอลูมิเนียม แต่ด้วยเหตุนี้ โลหะจึงไม่ "เหงื่อ" และมีการควบแน่นน้อยกว่า

จากผลการเปรียบเทียบจะเห็นได้ชัดว่าในการทำงานที่ต้องใช้น้ำหนักโลหะ ความแข็งแรง และความน่าเชื่อถือต่ำ สแตนเลสดีกว่าอลูมิเนียม.

ปัจจุบันระบบ NVF ที่พบมากที่สุดในตลาดรัสเซียสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มใหญ่:

• ระบบที่มีโครงสร้างหุ้มย่อยทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์
• ระบบที่มีโครงสร้างหุ้มย่อยทำจากเหล็กชุบสังกะสีเคลือบโพลีเมอร์
• ระบบที่มีโครงสร้างหุ้มย่อยทำจากสแตนเลส

โครงสร้างหุ้มย่อยที่ทำจากสแตนเลสมีความแข็งแรงและคุณสมบัติทางความร้อนที่ดีที่สุดอย่างไม่ต้องสงสัย

การวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของวัสดุ

*คุณสมบัติของสแตนเลสและเหล็กกัลวาไนซ์แตกต่างกันเล็กน้อย

ลักษณะทางความร้อนและความแข็งแรงของเหล็กสเตนเลสและอะลูมิเนียม

1. เมื่อพิจารณาถึงความสามารถในการรับน้ำหนักที่ต่ำกว่า 3 เท่าและค่าการนำความร้อนของอลูมิเนียมถึง 5.5 เท่า ขายึดโลหะผสมอะลูมิเนียมจึงมี "สะพานเย็น" ที่แข็งแกร่งกว่าขายึดสแตนเลส ตัวบ่งชี้นี้คือค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นเนื้อเดียวกันทางความร้อนของโครงสร้างที่ปิดล้อม จากข้อมูลการวิจัยค่าสัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอทางความร้อนของเปลือกอาคารเมื่อใช้ระบบสแตนเลสคือ 0.86-0.92 และสำหรับระบบอลูมิเนียมมีค่าเท่ากับ 0.6-0.7 ซึ่งบังคับให้ติดตั้งฉนวนที่มีความหนามากขึ้นและตามนั้นก็เพิ่มขึ้น ค่าใช้จ่ายของส่วนหน้า

สำหรับมอสโก ความต้านทานการถ่ายเทความร้อนที่ต้องการของผนัง โดยคำนึงถึงค่าสัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอทางความร้อน คือสำหรับขายึดสเตนเลส - 3.13/0.92=3.4 (m2.°C)/W สำหรับขายึดอะลูมิเนียม - 3.13/0.7= 4.47 (ม.2 .°C)/วัตต์ เช่น 1.07 (ม.2 .°C)/วัตต์ สูงกว่า ดังนั้น เมื่อใช้ฉากยึดอะลูมิเนียม ความหนาของฉนวน (ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อน 0.045 W/(m°C) ควรหนามากกว่านั้นเกือบ 5 ซม. (1.07 * 0.045 = 0.048 ม.)

2. เนื่องจากความหนาและค่าการนำความร้อนของฉากยึดอะลูมิเนียมที่มากกว่า การคำนวณที่สถาบันวิจัยฟิสิกส์อาคาร ที่อุณหภูมิอากาศภายนอก -27 °C อุณหภูมิของพุกจึงอาจลดลงเหลือ -3.5 °C ตามการคำนวณที่สถาบันวิจัยฟิสิกส์อาคาร และยิ่งต่ำกว่าเพราะว่า ในการคำนวณพื้นที่หน้าตัดของตัวยึดอลูมิเนียมจะเท่ากับ 1.8 ซม. 2 ในขณะที่ในความเป็นจริงคือ 4-7 ซม. 2 เมื่อใช้ขายึดสแตนเลส อุณหภูมิบนพุกคือ +8 °C นั่นคือเมื่อใช้ขายึดอะลูมิเนียม พุกจะทำงานในบริเวณที่มีอุณหภูมิสลับกัน ซึ่งอาจเกิดการควบแน่นของความชื้นบนพุกพร้อมกับการแช่แข็งตามมาได้ ซึ่งจะค่อยๆ ทำลายวัสดุของชั้นโครงสร้างของผนังรอบๆ พุก และลดความสามารถในการรับน้ำหนักลง ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผนังที่ทำจากวัสดุที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักต่ำ (คอนกรีตโฟม อิฐกลวง ฯลฯ .) ในเวลาเดียวกันแผ่นฉนวนกันความร้อนใต้วงเล็บเนื่องจากมีความหนาเล็กน้อย (3-8 มม.) และค่าการนำความร้อนสูง (เทียบกับฉนวน) ช่วยลดการสูญเสียความร้อนเพียง 1-2% เช่น ในทางปฏิบัติแล้วอย่าทำลาย "สะพานเย็น" และมีผลเพียงเล็กน้อยต่ออุณหภูมิของสมอ

3. ตัวนำการขยายตัวทางความร้อนต่ำ การเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิของโลหะผสมอลูมิเนียมนั้นสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมถึง 2.5 เท่า สแตนเลสมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนต่ำกว่า (10 10 -6 °C -1) เมื่อเทียบกับอะลูมิเนียม (25 10 -6 °C -1) ดังนั้น การยืดตัวของไกด์ 3 เมตรที่มีอุณหภูมิแตกต่างกันตั้งแต่ -15 °C ถึง +50 °C จะเป็น 2 มม. สำหรับเหล็กและ 5 มม. สำหรับอะลูมิเนียม ดังนั้น เพื่อชดเชยการขยายตัวทางความร้อนของรางอะลูมิเนียม จึงจำเป็นต้องมีมาตรการหลายประการ:

กล่าวคือการแนะนำองค์ประกอบเพิ่มเติมในระบบย่อย - สไลด์แบบเคลื่อนย้ายได้ (สำหรับวงเล็บรูปตัวยู) หรือรูวงรีพร้อมปลอกสำหรับหมุดย้ำ - ไม่ใช่การยึดแบบแข็ง (สำหรับวงเล็บรูปตัว L)

สิ่งนี้นำไปสู่ระบบย่อยที่ซับซ้อนและมีราคาแพงมากขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้หรือการติดตั้งที่ไม่ถูกต้อง (เนื่องจากมักเกิดขึ้นที่ผู้ติดตั้งไม่ได้ใช้บูชหรือแก้ไขชุดประกอบด้วยองค์ประกอบเพิ่มเติมอย่างไม่ถูกต้อง)

จากผลของมาตรการเหล่านี้ ภาระน้ำหนักจะตกเฉพาะบนโครงรับน้ำหนัก (บนและล่าง) และส่วนอื่น ๆ ทำหน้าที่รองรับเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าพุกไม่ได้รับน้ำหนักเท่ากันและจะต้องนำมาพิจารณาเมื่อทำการพัฒนา เอกสารการออกแบบซึ่งมักไม่ได้ทำง่ายๆ ในระบบเหล็ก โหลดทั้งหมดจะกระจายเท่าๆ กัน - โหนดทั้งหมดได้รับการแก้ไขอย่างแน่นหนา - การขยายตัวทางความร้อนเล็กน้อยจะได้รับการชดเชยโดยการทำงานขององค์ประกอบทั้งหมดในขั้นตอนการเสียรูปแบบยืดหยุ่น

การออกแบบแคลมป์ช่วยให้ช่องว่างระหว่างแผ่นในระบบสแตนเลสอยู่ที่ 4 มม. ในขณะที่ในระบบอลูมิเนียม - อย่างน้อย 7 มม. ซึ่งไม่เหมาะกับลูกค้าจำนวนมากและของเสีย รูปร่างอาคาร นอกจากนี้ แคลมป์จะต้องให้แน่ใจว่ามีการเคลื่อนตัวของแผ่นกาบอย่างอิสระตามจำนวนส่วนขยายของตัวกั้น มิฉะนั้นแผ่นพื้นจะถูกทำลาย (โดยเฉพาะที่ทางแยกของตัวกั้น) หรือตัวหนีบจะไม่โค้งงอ (ทั้งสองอย่างนี้สามารถนำไปสู่ แผ่นกาบหลุดออกมา) ในระบบเหล็ก ไม่มีอันตรายจากการที่ขาแคลมป์ไม่โค้งงอ ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปในระบบอะลูมิเนียมเนื่องจากการเสียรูปของอุณหภูมิที่สูง

คุณสมบัติทนไฟของสแตนเลสและอลูมิเนียม

จุดหลอมเหลวของสแตนเลสอยู่ที่ 1800 °C และอลูมิเนียมอยู่ที่ 630/670 °C (ขึ้นอยู่กับโลหะผสม) อุณหภูมิระหว่างเกิดเพลิงไหม้บนพื้นผิวด้านในของกระเบื้อง (ตามผลการทดสอบของศูนย์รับรองระดับภูมิภาค “OPYTNOE”) สูงถึง 750 °C ดังนั้นเมื่อใช้โครงสร้างอลูมิเนียม อาจเกิดการละลายของโครงสร้างพื้นฐานและการพังทลายของส่วนของส่วนหน้า (ในบริเวณที่เปิดหน้าต่าง) และที่อุณหภูมิ 800-900°C อลูมิเนียมเองก็รองรับการเผาไหม้ สแตนเลสไม่ละลายในกองไฟ ดังนั้นจึงเป็นที่นิยมมากที่สุดตามข้อกำหนด ความปลอดภัยจากอัคคีภัย- ตัวอย่างเช่นในมอสโกในระหว่างการก่อสร้างอาคารสูงไม่อนุญาตให้ใช้โครงสร้างย่อยอลูมิเนียมเลย

คุณสมบัติกัดกร่อน

ในปัจจุบัน แหล่งที่เชื่อถือได้เพียงแหล่งเดียวเกี่ยวกับความต้านทานการกัดกร่อนของโครงสร้างซับคลาส และความทนทาน คือความคิดเห็นของผู้เชี่ยวชาญของ ExpertKorr-MISiS

โครงสร้างที่ทนทานที่สุดทำจากสแตนเลส อายุการใช้งานของระบบดังกล่าวคืออย่างน้อย 40 ปีในบรรยากาศอุตสาหกรรมในเมืองที่มีความก้าวร้าวปานกลางและอย่างน้อย 50 ปีในบรรยากาศที่สะอาดตามเงื่อนไขที่มีความก้าวร้าวต่ำ

อลูมิเนียมอัลลอยด์ต้องขอบคุณฟิล์มออกไซด์ที่มีความต้านทานการกัดกร่อนสูง แต่ภายใต้เงื่อนไขของคลอไรด์และซัลเฟอร์ในระดับสูงในชั้นบรรยากาศอาจเกิดการกัดกร่อนตามขอบเกรนอย่างรวดเร็วซึ่งนำไปสู่การลดลงอย่างมีนัยสำคัญในความแข็งแรงขององค์ประกอบโครงสร้างและการทำลายล้าง . ดังนั้นอายุการใช้งานของโครงสร้างที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ในบรรยากาศอุตสาหกรรมในเมืองที่มีความก้าวร้าวโดยเฉลี่ยไม่เกิน 15 ปี อย่างไรก็ตาม ตามข้อกำหนดของ Rostroy ในกรณีของการใช้อลูมิเนียมอัลลอยด์ในการผลิตส่วนประกอบของโครงสร้างย่อยของ NVF ส่วนประกอบทั้งหมดจะต้องมีการเคลือบขั้วบวก การเคลือบขั้วบวกช่วยเพิ่มอายุการใช้งานของโครงสร้างย่อยของโลหะผสมอะลูมิเนียม แต่เมื่อติดตั้งโครงสร้างพื้นฐานองค์ประกอบต่างๆจะเชื่อมต่อกันด้วยหมุดย้ำซึ่งมีการเจาะรูซึ่งทำให้เกิดการละเมิดการเคลือบขั้วบวกในบริเวณที่ยึดนั่นคือพื้นที่ที่ไม่มีการเคลือบขั้วบวกจะถูกสร้างขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ นอกจากนี้ แกนเหล็กของหมุดอะลูมิเนียม ร่วมกับตัวกลางอะลูมิเนียมขององค์ประกอบ ก่อให้เกิดคู่กัลวานิก ซึ่งนำไปสู่การพัฒนากระบวนการแอคทีฟของการกัดกร่อนตามขอบเกรนในบริเวณที่องค์ประกอบโครงสร้างพื้นฐานติดอยู่ เป็นที่น่าสังเกตว่าบ่อยครั้งที่ต้นทุนต่ำของระบบ NVF ที่มีโครงสร้างย่อยของโลหะผสมอะลูมิเนียมนั้นเกิดจากการขาดการเคลือบขั้วบวกป้องกันบนองค์ประกอบของระบบ ผู้ผลิตโครงสร้างย่อยที่ไร้หลักการดังกล่าวจะช่วยประหยัดกระบวนการอโนไดซ์เคมีไฟฟ้าราคาแพงสำหรับผลิตภัณฑ์

ในแง่ของความทนทานของโครงสร้างเหล็กชุบสังกะสีมีความต้านทานการกัดกร่อนไม่เพียงพอ แต่หลังจากใช้การเคลือบโพลีเมอร์แล้ว อายุการใช้งานของโครงสร้างพื้นฐานของเหล็กชุบสังกะสีที่มีการเคลือบโพลีเมอร์จะอยู่ที่ 30 ปีในบรรยากาศอุตสาหกรรมในเมืองที่มีความก้าวร้าวปานกลางและ 40 ปีในบรรยากาศที่สะอาดตามเงื่อนไขที่มีความก้าวร้าวต่ำ

เมื่อเปรียบเทียบตัวบ่งชี้ข้างต้นของโครงสร้างย่อยของอะลูมิเนียมและเหล็ก เราสามารถสรุปได้ว่าโครงสร้างเสริมของเหล็กนั้นเหนือกว่าอะลูมิเนียมอย่างมากทุกประการ

• เหล็กเป็นวัสดุที่รู้จักกันดี อลูมิเนียมเป็นวัสดุที่ทันสมัย ​​น้ำหนักเบา แต่ในขณะเดียวกันก็ดูแปลกตา เมื่อใช้ระบบย่อยด้านหน้าอาคารที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์จำเป็นต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดหลายประการที่เสนอโดยอลูมิเนียมอย่างเคร่งครัด ในเงื่อนไขของความเป็นจริงการก่อสร้างของรัสเซียที่รุนแรงซึ่งรุนแรงยิ่งขึ้นในช่วงวิกฤติเมื่อผู้ติดตั้งมีราคาถูกกว่าตัวยึดง่ายกว่าและการก่อสร้างจะต้องดำเนินการอย่างรวดเร็วจึงเป็นการยากที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดเหล่านี้ มาดูกันว่าผู้ขายระบบย่อยอลูมิเนียมรายใดที่เงียบ แต่สิ่งที่อธิบายไว้ในแคตตาล็อกโซลูชันทางเทคนิค

  1. เหล็กมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับอลูมิเนียม ด้วยความแตกต่างของอุณหภูมิตั้งแต่ -20 ถึง +50 องศา ไกด์สเตนเลสยาว 3 เมตรจะมีความยาวขึ้น 2 มม. ในขณะที่อะลูมิเนียมจะมีความยาว 5-6 มม. ดังนั้นระบบอลูมิเนียมจึงมีข้อต่อที่สามารถเคลื่อนย้ายและตะเข็บกันความร้อนได้จำนวนหนึ่ง ในระบบเหล็ก การเชื่อมต่อทั้งหมดได้รับการแก้ไข เรียบง่ายขึ้น และเชื่อถือได้มากขึ้น องค์ประกอบของระบบทำงานในบริเวณที่มีการเสียรูปแบบยืดหยุ่น

  2. ในระบบเหล็ก ขายึดทั้งหมดเป็นแบบรับน้ำหนัก ดังนั้นน้ำหนักของการหุ้มจึงกระจายเท่า ๆ กันในวงเล็บทั้งหมดบนไกด์ (ในระบบวงจรคู่ - ตามแนววงเล็บ) จุดยึดทั้งหมดมีความแข็งโดยใช้หมุดย้ำหรือสกรูเกลียวปล่อย
  เราขอเตือนคุณว่าในระบบซุ้มอะลูมิเนียม ขายึดจะต้องแบ่งออกเป็นแบบรับน้ำหนักและแบบรับลม นอกจากนี้ น้ำหนักทั้งหมดของไกด์ยาว 3 เมตรพร้อมแผ่นหุ้มจะต้องถูกยึดด้วยขายึดอันเดียว

  3. ส่วนที่เหลือทำงานเฉพาะกับแรงลมเท่านั้น สำหรับการยึดตัวกั้นแบบเคลื่อนย้ายได้กับฉากยึดลมนั้น จะมีรูเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่ด้านหลัง ในการสร้างการเชื่อมต่อแบบเคลื่อนย้ายได้ จำเป็นต้องใช้หมุดย้ำ (ไม่ใช่สกรูเกลียวปล่อย!) นอกจากนี้ จุดยึดหมุดควรแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับอุณหภูมิโดยรอบที่เกิดการติดตั้ง

  ในสภาพการก่อสร้างจริง มีผู้ติดตั้งกี่คนที่ศึกษาแคตตาล็อกโซลูชันทางเทคนิค พวกเขาทำตามคำแนะนำนานแค่ไหน? (รูปภาพ - ขายึดรับแรงลม, จุดยึด, อุณหภูมิ)

• ระบบเหล็กของซุ้มระบายอากาศใช้ตัวยึดราคาไม่แพงซึ่งสอดคล้องกับระบบซุ้ม ได้แก่หมุดย้ำและสกรูเหล็กชุบสังกะสีสำหรับระบบเหล็กชุบสังกะสีและหมุดย้ำสแตนเลสสำหรับระบบสแตนเลส ตัวไคเมอร์จะยึดด้วยหมุดสแตนเลสเสมอ
  ในระบบย่อยอะลูมิเนียม ในทางทฤษฎีจำเป็นต้องใช้ตัวยึดสแตนเลสหรือหมุดย้ำอะลูมิเนียม จากมุมมองของผู้ติดตั้ง หมุดย้ำสแตนเลสมีข้อเสียที่สำคัญสามประการ หมุดสแตนเลสมีราคาสูงกว่าสกรูกรีดตัวเองถึงสี่เท่า การติดตั้งหมุดย้ำใช้เวลานานกว่าสกรูกรีดตัวเองถึงสามเท่า และในการติดตั้งหมุดสแตนเลส คุณต้องมีเครื่องมือราคาแพง (800 ยูโร) ดังนั้น หมุดย้ำมักจะถูกแทนที่ด้วย... สกรูเกลียวปล่อยแบบสังกะสี คู่อิเล็กโตรไลต์โลหะ-อลูมิเนียมบ่งบอกความเป็นตัวมันเอง
• ความต้านทานแรงดึงของอลูมิเนียมอัลลอยด์ AD31 คือ 20 กก./มม.ตร. เทียบกับ 54 กก./มม.ตร.ม. ที่เหล็ก เหล็กมีความสามารถในการรับน้ำหนักมากกว่าอลูมิเนียมถึง 2.5 เท่า ดังนั้นระบบเหล็กจึงใช้ชิ้นส่วนที่บางกว่าอลูมิเนียมถึง 2 เท่า สิ่งนี้จะช่วยลดน้ำหนัก
• ซุ้มเหล็กทนไฟ จุดหลอมเหลวของเหล็กอยู่ที่ 1800 องศา อลูมิเนียมอัดขึ้นรูป 600-700 องศา การทดสอบแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิระหว่างเกิดเพลิงไหม้อาจสูงถึง 900 องศาในบางพื้นที่ของส่วนหน้าอาคาร ซึ่งอาจนำไปสู่การหลอมของอะลูมิเนียมได้ เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จะต้องติดตั้งระบบตัดไฟในระบบอะลูมิเนียม สิ่งนี้นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของต้นทุนของซุ้มระบายอากาศอลูมิเนียม
• เหล็กมีค่าการนำความร้อนน้อยกว่าอลูมิเนียม 4 เท่า ค่าการนำความร้อนของอะลูมิเนียมคือ 220 วัตต์/(m°С) สแตนเลสและเหล็กชุบสังกะสีคือ 40 และ 45 วัตต์/(m°С) ตามลำดับ ดังนั้นวงเล็บในระบบอลูมิเนียมของส่วนหน้าที่มีการระบายอากาศจึงเป็นสะพานเย็นขนาดใหญ่ เพื่อนร่วมงานชาวรัสเซียคำนวณว่าเพื่อให้ฉนวนด้านหน้าเท่ากันเมื่อใช้ระบบย่อยอลูมิเนียมจำเป็นต้องวางฉนวนหนาขึ้น 20 มม.

• ค่าการนำความร้อนของโลหะผสมอะลูมิเนียมสูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมถึง 5.5 เท่า ดังนั้นเพื่อลดความเป็นไปได้ของการก่อตัวของสะพานเย็นในสถานที่ที่ยึดขายึดกับผนังจึงใช้ตัวแบ่งความร้อนที่มีความหนา 10 มม. ในระบบย่อยอลูมิเนียม (เหล็ก 2 มม.) ซึ่งส่งผลเสียต่อความน่าเชื่อถือของ ชุดยึดติดผนังเนื่องจากหัวพุกทำงานในอุณหภูมิสลับซึ่งนำไปสู่การกัดกร่อนขององค์ประกอบที่รับน้ำหนักมากที่สุดของ NVF - พุก นอกจากนี้ การมีชิ้นส่วนพลาสติกหนาในส่วนประกอบที่สำคัญดังกล่าวไม่ได้เพิ่มความน่าเชื่อถือโดยรวมของระบบ
• ต้นทุนของระบบซุ้มเหล็กเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับลูกค้า ระบบซุ้มเหล็กชุบสังกะสีเป็นการประนีประนอมที่ดีระหว่างราคาและคุณภาพ ระบบแขวนเหล็กสองวงจรสำหรับซุ้มที่มีการระบายอากาศมีราคาถูกกว่าระบบวงจรเดี่ยวอะลูมิเนียมตั้งแต่แรกเริ่มเมื่อคำนวณบนผนังเปล่า เมื่อพิจารณาถึงข้อดีของเทคโนโลยีวงจรคู่ ราคาที่ต่างกันอาจเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

เรียบเรียง : 02/02/2017

เราดำเนินการต่อชุดบทความเกี่ยวกับ วัสดุต่างๆที่ใช้ในการผลิตเฟรมจักรยาน ในบทความที่แล้ว เราได้พูดคุยเกี่ยวกับจักรยานที่ใช้โครงเหล็ก

ในโลกสมัยใหม่ มีการใช้วัสดุดังต่อไปนี้มาทำเฟรมจักรยาน:

• (ปกติ, คาร์บอน, โครเมียม-โมลิบดีนัม)
• อลูมิเนียมอัลลอยด์ ( แม็ก)
• (ไทเทเนียม)
• (คาร์บอนไฟเบอร์)
• วัตถุหายาก การทดลองและวัสดุต่างๆ (แมกนีเซียม อลูมิเนียม-แคนเดียม โลหะผสมเบริลเลียม ไม้ไผ่ ฯลฯ)

ในบทความนี้เราจะดูคุณสมบัติของเฟรมที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์

คำว่าเฟรมอะลูมิเนียมนั้นไม่ถูกต้องทั้งหมด ไม่ได้ใช้อลูมิเนียมในรูปแบบบริสุทธิ์ - มันนิ่มเกินไป คำนี้หมายถึงโลหะผสมกับโลหะอื่น: สังกะสี ทองแดง แมกนีเซียม แมงกานีส ฯลฯ

ข้อดีอย่างหนึ่งของเฟรมอะลูมิเนียมก็คือน้ำหนักเบา นั่นคือสาเหตุที่จักรยานที่มีเฟรมดังกล่าวรับความเร็วได้เร็วกว่าและปีนขึ้นเนินได้ง่ายกว่า อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ก็ส่งผลเสียในรูปแบบของการสูญเสียโมเมนตัมเช่นกัน เช่น เมื่อนักปั่นหยุดถีบ จักรยานจะหยุดเร็วขึ้น

ข้อดีของโครงจักรยานอลูมิเนียม:

• น้ำหนักน้อยลงเมื่อเทียบกับโครงเหล็กและด้วยเหตุนี้จึงมีคุณลักษณะการเร่งความเร็วที่ดี
• เกือบจะแน่นอน ความต้านทานการกัดกร่อน- กรอบดังกล่าวไม่เป็นสนิมจากคำว่า “ทั่วไป”
• ลักษณะความเร็วสูง: เร่งความเร็วแล้วขึ้นเนินง่ายกว่า

ข้อเสียของโครงจักรยานที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์:

• ความแข็งแกร่ง- เฟรมอะลูมิเนียมไม่รองรับการสั่นสะเทือนในทางปฏิบัติ และความผิดปกติของถนนทั้งหมดจะถูกส่งไปยังมือและผ่านจุดที่ห้าไปยังกระดูกสันหลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากตะเกียบนั้นแข็งและไม่ดูดซับแรงกระแทก
• การสูญเสียโมเมนตัมอย่างรวดเร็ว- เนื่องจากมีน้ำหนักเบากว่า เมื่อนักบิดหยุดถีบ จักรยานจะสูญเสียความเร็วอย่างรวดเร็ว ไม่เหมือนจักรยานโครงเหล็ก
• ความเปราะบาง- หากใช้จักรยานอย่างจริงจัง หลังจากนั้นไม่กี่ปีโอกาสที่จะเกิดรอยแตกร้าวก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และหลังจากขี่รถเป็นประจำเป็นเวลา 10 ปี ขอแนะนำให้ตรวจสอบจักรยานยนต์อย่างสม่ำเสมอก่อนจะขี่รถ ผู้ผลิตส่วนใหญ่มักให้การรับประกันเฟรมที่ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ภายใน 5-10 ปี
• มีความไวต่อแรงกระแทกและการตกหล่นมากขึ้นกว่าโครงเหล็กและไทเทเนียม อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมยังอ่อนกว่าเหล็ก และการกระแทกที่เหล็กไม่สังเกตเห็นด้วยซ้ำก็อาจทำให้เกิดรอยบุบบนอลูมิเนียมได้
• ไม่สามารถซ่อมแซมได้- การเชื่อมโครงอลูมิเนียมนั้นยากเกินไปและจะไม่เพิ่มความมั่นใจในความแข็งแกร่งจริงๆ - ซื้อใหม่ให้ตัวเองจะปลอดภัยกว่า
• ราคาสูง.

ประเภทของอะลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้ในการผลิตเฟรมจักรยาน

มาดูประเภทของอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่ใช้ทำเฟรมจักรยานกันดีกว่า

อลูมิเนียมอัลลอยด์มีเกรดค่อนข้างมาก (2014, 7000, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061T6, 6065 เป็นต้น) แต่เกรดที่ใช้กันมากที่สุดในการก่อสร้างจักรยานคือ 7005T6 และ 6061T6 (อะนาล็อกของโลหะผสม AD33 ในประเทศตาม ถึง GOST 4784-97)

เรียกอีกอย่างว่าโลหะผสมของซีรีย์หกหรือเจ็ดพัน

การใช้ตัวอักษร “T6” ในชื่อบ่งบอกว่าวัสดุผ่านการอบชุบด้วยความร้อน

ตัวอย่างเช่น เมื่อโลหะผสมบำบัดความร้อน 6061 ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากโลหะผสมจะถูกทำให้ร้อนถึง 530 °C จากนั้นทำให้เย็นลงด้วยน้ำอย่างเข้มข้น จากนั้นนำไปบ่มเป็นเวลา 8 ชั่วโมงที่อุณหภูมิประมาณ 180 °C หลังการบำบัดนี้ อัลลอยด์ 6061 ถูกกำหนดให้เป็น 6061-T6 แล้ว

ในระหว่างการอบชุบโลหะผสม 7005 จะไม่ระบายความร้อนด้วยน้ำ แต่ด้วยอากาศ

ตัวอย่างเช่น ตารางด้านล่างแสดงองค์ประกอบของโลหะในโลหะผสม และลักษณะทางกายภาพของโลหะเหล่านี้เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรหลังจากการอบชุบด้วยความร้อน

แม็ก	สารประกอบ โลหะ	ขีดจำกัด ความแข็งแกร่ง ที่จะทำลาย (เป็นพันปอนด์ต่อตารางนิ้ว)	ขีดจำกัด มูลค่าการซื้อขาย (เป็นพันปอนด์ต่อตารางนิ้ว)	เปอร์เซ็นต์ การยืดตัว	ความแข็ง ตามคำบอกเล่าของบริเนล
2014	ทองแดง 4.5% คาร์บอน 0.8% แมงกานีส 0.8% แมกนีเซียม 0.5%	27	14	18%	45
2014T6		70	60	13%	135
6061	แมกนีเซียม 1% ซิลิคอน 0.6% โครเมียม 0.2% ทองแดง 0.3% ธาตุเหล็กสูงถึง 0.7%	18	8	25%	30
6061T6		45	40	17%	95
7005T6	สังกะสี 4.5% แมกนีเซียม 1.4% แมงกานีส 0.45% โครเมียม 0.13%	51	42	13%	ไม่มี
7075T6	สังกะสี 5.6% แมกนีเซียม 2.4% ทองแดง 1.6% โครเมียม 0.23% แมงกานีส 0.15%	83	73	11%	150

ในตาราง:

ความต้านทานแรงดึง- นี่คือภาระเมื่อเกินแล้วสินค้าจะถูกทำลาย

ข้อเสียโดยทั่วไป ได้แก่ การกัดกร่อนของเหล็ก อย่างไรก็ตาม ในกรณีของจักรยานสำหรับเด็ก สิ่งนี้ไม่เป็นความจริงนัก ท้ายที่สุดแล้ว เด็ก ๆ กำลังเติบโต และจะต้องใช้แบบจำลองที่เหมาะสมกับวัยเร็วกว่าจุดที่เกิดสนิมจุดแรก หากคุณดูข้อเสนอของร้าน XXX คุณจะเห็นว่าโมเดลเด็กส่วนใหญ่มีโครงเหล็ก

กรอบอลูมิเนียม: ข้อดีและข้อเสีย

ข้อได้เปรียบแรกและหลักที่ผู้ขายจะตั้งชื่อ: อลูมิเนียมเบากว่าเหล็กมาก เมื่อจำเป็นต้องยกจักรยานเป็นระยะทางไกล น้ำหนักก็มีความสำคัญ เด็กนักเรียนทุกคนรู้ดีว่าอลูมิเนียมอัลลอยด์ไวต่อการกัดกร่อนน้อยกว่าโลหะผสมเหล็ก มันง่ายที่จะขับรถที่ยอดเยี่ยมเช่นนี้ เชื่อฟังและไดนามิก

แม้จะมีความน่าดึงดูดใจ แต่เด็กจะรู้สึกถึงความแตกต่างของจักรยานที่มีเฟรมอะลูมิเนียมในครั้งแรกที่เขาลองขี่ ร่างกายรู้สึกได้ถึงความไม่สม่ำเสมอของถนนเพียงเล็กน้อยโดยเฉพาะเมื่อทารกเบา ผู้ผลิตบางรายจัดหาโช้คอัพหน้าให้กับโช้คซึ่งช่วยแก้ปัญหาการสั่นสะเทือนได้ การกลิ้งไม่ดีถือเป็นข้อเสียประการที่สอง ซึ่งเกี่ยวข้องกับเด็กที่เชี่ยวชาญการขนส่งนี้เป็นอย่างดี ไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะสามารถเร่งความเร็วและขับขี่เป็นเวลานานโดยใช้ความเฉื่อยโดยไม่ต้องหมุนแป้น

อลูมิเนียมอัลลอยด์มีความแข็งแรง แต่มีแนวโน้มที่จะสะสม "ความเหนื่อยล้า" หากมีสิ่งใดแตกหักกับเฟรม การซ่อมไม่ใช่เรื่องง่าย การเชื่อมอาร์กอนคุณจะต้องมองหามันและมันจะไม่ถูก เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือจึงมีการใช้ butting ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่ท่อทำให้ผนังหนาขึ้นในบางแห่ง สายตาโครงอะลูมิเนียมจะหนากว่าเสมอ

นอกจากอะลูมิเนียมแล้ว โลหะผสมยังประกอบด้วยสังกะสี ซิลิคอน แคดเมียม และทองแดง มีเครื่องหมายตัวเลขสี่หลักซึ่งเข้ารหัสองค์ประกอบของโลหะผสม (เช่น 7005 มีสังกะสี) ผู้ขี่ขั้นสูงจะแนะนำให้ใช้เฟรมที่ทำจากไททาเนียมหรือคาร์บอนไฟเบอร์ แต่โมเดลสำหรับเด็กที่มีเฟรมดังกล่าวไม่ได้ผลิตขึ้นมา

แล้วคุณควรเลือกอะไร? ไม่มีคำตอบที่ชัดเจน รายการลำดับความสำคัญของคุณและการทดลองขับสั้นๆ จะช่วยคุณตัดสินใจ

• “เหล็กเตียง” เหล็กคาร์บอนต่ำ
• โลหะผสมเหล็ก
• อลูมิเนียมอัลลอยด์
• ไทเทเนียม
• โลหะผสมคอมโพสิต
• วัสดุที่แปลกใหม่

มาดูเนื้อหาแต่ละอย่างให้ละเอียดยิ่งขึ้นและพูดคุยเกี่ยวกับข้อดีข้อเสีย

วัสดุที่ถูกที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า "เหล็กเตียง" จริงๆ แล้วมันไม่ใช่เหล็กบริสุทธิ์ด้วยซ้ำ แต่เป็นเหล็กเกรดต่ำ นี่เป็นวัสดุหลักสำหรับจักรยานเพื่อการพักผ่อน และยังใช้เพื่อผลิตจักรยานเสือภูเขายี่ห้อหลักๆ อีกด้วย คุณสมบัติที่โดดเด่นจักรยานที่ทำจากวัสดุนี้มีน้ำหนักเฟรมที่มาก ผู้ผลิตที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือจากอินเดียและจีน แม้ว่าเราจะพูดถึงเหล็กที่นี่ แต่นี่ก็เป็นวัสดุชิ้นแรกที่เริ่มมีการผลิตจักรยาน นี่เป็นวิธีที่เริ่มมีการผลิตโครงเหล็กไร้ตะเข็บในศตวรรษที่ 19 และท่อที่มีหน้าตัดแปรผันตามเทคโนโลยียิ่งรับน้ำหนักมากผนังก็จะหนาขึ้นเท่านั้นที่ผลิตขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2478 และในสมัยของเราเทคโนโลยีนี้เรียกว่า "การชน" ค่อนข้างมาก ผู้ผลิตที่ดีพวกเขาทำเฟรมจากเหล็กโลหะผสม วัสดุนี้ดีกว่า แพงกว่า และไม่หนักมาก

เรามาดูข้อดีหลักของโครงเหล็กกันดีกว่า

• ประสบการณ์ที่กว้างขวางในการทำงานกับเหล็กได้ปรับปรุงเทคโนโลยีในการทำงานกับมันอย่างมาก จากนั้นคุณสามารถสร้างรูปร่างของท่อสำหรับเฟรมและบรรลุการเชื่อมหรือการบัดกรีคุณภาพสูง และนั่นคือสาเหตุที่ผู้ผลิตหลายรายให้การรับประกันตลอดชีวิตสำหรับโครงเหล็ก ในขณะที่อะลูมิเนียมมักจะมาพร้อมกับการรับประกัน 5 ปี
• โลหะผสมเหล็กมีความแข็งแรงเมื่อยล้าสูงมาก และสามารถทนต่อโหลดได้หลายล้านรอบ และง่ายกว่าที่จะสังเกตเห็นการสึกหรอของโครงเหล็ก มันไม่แตกเหมือนอลูมิเนียม แต่ค่อยๆ บอกเป็นนัยถึงรอยแตกว่าจะถูกแทนที่
• โมดูลัสความยืดหยุ่นสูงทำให้สามารถออกแบบเฟรมที่บางกว่าอะลูมิเนียม โดยที่ยังคงความแข็งแกร่งเหมือนเดิม
• อัตราสูงการลดแรงสั่นสะเทือนทำให้สามารถสร้างจักรยานได้โดยไม่มีการดูดซับแรงกระแทกและข้อผิดพลาดในการออกแบบนั้นไม่สังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษในขณะที่ในเฟรมอลูมิเนียมมีสิ่งเช่น "แพะ" เมื่อรูปทรงที่ไม่ถูกต้องนำไปสู่การกระโดดครั้งใหญ่แม้จะมีสิ่งกีดขวางเพียงเล็กน้อย (กรวดเล็ก ๆ ฯลฯ)

เหล็กล่ะ ตัวเลือกที่ดีสำหรับการเดินทางอันแสนทรหดแต่จักรยานโครงเหล็กส่วนใหญ่จะมีราคาต่ำกว่าและการเลือกม้าเหล็กที่ดีนั้นเป็นเรื่องยากมาก เราให้ความสนใจกับอะลูมิเนียมทั้งหมด และเหตุใดจึงอ่านต่อ

นี่เป็นวัสดุทั่วไปสำหรับการผลิตเฟรม ปัจจัยประการหนึ่งคือต้นทุนการผลิตที่ต่ำ เนื่องจากมีโครงอะลูมิเนียมที่ออกจากโรงงานในราคา 25 ดอลลาร์ต่อชิ้น แม้ว่าลักษณะของอลูมิเนียมจะแย่กว่าเหล็กมาก แต่ก็ยังได้รับความนิยมมากกว่า และนี่ก็อยู่ที่น้ำหนักของเขา เหล็กจึงมีแรงโน้มถ่วงจำเพาะ 7.85 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ในขณะที่อะลูมิเนียมมีเพียง 2.7 กรัม หากคุณจำบทเรียนฟิสิกส์ได้ยิ่งเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อใหญ่ขึ้นความแข็งแกร่งก็จะยิ่งสูงขึ้นและแม่นยำยิ่งขึ้นมีการพึ่งพาลูกบาศก์การเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 เท่าจะทำให้ความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้น 8 เท่า . ด้วยความหนาของผนัง ทุกอย่างจะง่ายขึ้น ความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงคือการเพิ่มความหนาเป็นสองเท่าจะทำให้มีความแข็งแกร่งเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า แต่เนื่องจากความหนาของผนังไม่สามารถลดลงได้อย่างไม่มีกำหนด อะลูมิเนียมจึงมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็ก ความหนาของผนังขั้นต่ำของโครงเหล็กคือ 0.4 มม. อลูมิเนียม 0.8 มม. ในขณะที่เหล็กจะหนักกว่ามาก

รูปร่างของเฟรมอลูมิเนียมนั้นแตกต่างกันมากและด้วยเทคโนโลยีไฮโดรฟอร์มิงทำให้สามารถสร้างความหนาต่างๆ ในท่อที่มีการออกแบบเดียวโดยไม่ต้องพึ่งการเชื่อม สิ่งนี้จะเพิ่มความน่าเชื่อถือ (ไม่มีตะเข็บเชื่อม) และทำให้เทคโนโลยีการผลิตง่ายขึ้น

ข้อดีของเฟรมอะลูมิเนียม ได้แก่ ต้นทุนต่ำ ความแข็งแกร่งสูง ราคาและน้ำหนักที่ต่ำกว่า ข้อเสีย: อายุการใช้งานสั้น, แตกหักโดยไม่มีการเตือนที่มองเห็นได้, การสั่นจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน

ไทเทเนียมผสมผสานข้อดีที่ดีที่สุดของเหล็กและอลูมิเนียมเข้าด้วยกัน น้ำหนักน้อยกว่าเหล็กประมาณ 40% ความต้านทานการกัดกร่อน แต่มีสิ่งหนึ่งที่ความแข็งแกร่งของไทเทเนียมนั้นต่ำกว่าเหล็กและได้รับการชดเชยด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าของท่อ แต่ถึงแม้ตัวเลือกนี้จะทำให้เฟรมเหล่านี้เบากว่าเหล็กกล้า ในบรรดาเฟรมไทเทเนียม มีโลหะผสมที่ได้รับความนิยมมากที่สุด 2 ชนิดที่มีอะลูมิเนียมและวานาเดียม: 3Al/2.5V และ 6Al/4V อันแรกมีความทนทานน้อยกว่าและหนักกว่า แต่ราคาก็ต่ำกว่ามาก เฟรมไทเทเนียมเช่นเดียวกับโครงเหล็ก ซับแรงสั่นสะเทือนได้ดี จริงอยู่เฟรมเหล่านี้ไม่เหมาะสำหรับผู้เริ่มต้นโดยสิ้นเชิงประการแรกราคาสูงเนื่องจาก กระบวนการที่ซับซ้อนการผลิต (เป็นเรื่องยากมากที่จะสร้างเฟรมด้วยคุณสมบัติที่ระบุ) และต้นทุนวัสดุที่สูงประการที่สองพวกเขาจะไม่สามารถสัมผัสถึงความแตกต่างได้หากไม่ได้ลองใช้เฟรมที่ทำจากวัสดุอื่น ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงแนะนำให้ผู้เริ่มต้นเอนไปทางอะลูมิเนียม

ล่าสุด เฟรมคาร์บอนได้รับความนิยมเพิ่มมากขึ้น ในร้านค้าคุณสามารถหาวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากอลูมิเนียมและคาร์บอนไฟเบอร์ได้ ซึ่งเป็นวัสดุที่เบาที่สุดสำหรับกรอบแว่นโดยมีน้ำหนักเฉพาะเพียง 1.76 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความแข็งแรงสูง (มากกว่าเหล็ก 7 เท่า) และความแข็งแกร่งสูง (มากกว่าเหล็ก 3 เท่า) การดูดซับแรงสั่นสะเทือนที่ดีทำให้เฟรมคาร์บอนเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการผลิตจักรยาน เทคโนโลยีการผลิตใช้วัสดุคอมโพสิตเสริมแรง: เมทริกซ์คาร์บอนเสริมด้วยผ้าคาร์บอน การผลิตต้องใช้พลังงานและเวลาอย่างมาก โครงสร้างทั้งหมดจะถูกทำให้เป็นคาร์บอนในเตาอบสุญญากาศที่อุณหภูมิสูง (1200°C - 2500°C) ในที่สุด ข้อเสียอย่างเดียวคือคาร์บอนรับน้ำหนักได้ไม่ดีในทุกทิศทาง ยกเว้นทิศทางของเส้นใย ดังนั้นจึงไม่ต้องการแรงกระแทกด้านข้าง แต่หากคุณล้มน้อยลง ทุกอย่างก็เรียบร้อยดี และความทนทานก็น้อยกว่าอะลูมิเนียมหรือเหล็ก แต่พวกเขากำลังแก้ไขปัญหานี้อยู่ และบางทีคาร์บอนอาจจะแซงหน้าเหล็กได้ในเร็วๆ นี้

เราจะไม่ให้คำตอบที่แน่ชัดว่าควรเลือกเฟรมใด เมื่อพิจารณาถึงราคาที่สูงของเฟรมคาร์บอนและไทเทเนียมสำหรับมือใหม่ เราขอแนะนำให้ใช้เฟรมอะลูมิเนียมก่อน และเมื่อได้รับประสบการณ์และตระหนักว่าคุณต้องเลือกวิธีแก้ปัญหาที่มีราคาแพงกว่าจากจักรยานทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ

จักรยานด้วย กรอบอลูมิเนียม- หนึ่งในสิ่งที่พบบ่อยที่สุดในตลาดสมัยใหม่ เนื่องจากความเบาของวัสดุบวกกับต้นทุนที่ต่ำ หากเหล็กมีความถ่วงจำเพาะ 7.8 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ดังนั้น สำหรับอะลูมิเนียม ตัวเลขนี้จะอยู่ที่ประมาณ 2.7 กรัม ในแง่ของผนังที่หนาขึ้น วัสดุนี้ยังมีประสิทธิภาพเหนือกว่าเหล็กด้วย เนื่องจากพารามิเตอร์ขั้นต่ำคือ 0.8 มม. และผลิตภัณฑ์จะมีน้ำหนักน้อยกว่าโครงเหล็กที่มีความหนา 0.4 มม. ความน่าเชื่อถือได้รับการปรับปรุงเพิ่มเติมเนื่องจากไม่มีตะเข็บเชื่อม นอกจากนี้ยังสามารถทำได้ในการกำหนดค่าต่างๆ พิจารณาคุณสมบัติข้อดีและข้อเสียของพวกเขา

คำอธิบาย

เนื่องจากมีน้ำหนักเบา จักรยานที่มีเฟรมอะลูมิเนียมจึงเร่งความเร็วได้เร็วกว่าและปีนได้ง่ายกว่า นี่เป็นสาเหตุที่ทำให้จักรยานหยุดเร็วขึ้นหลังจากที่ผู้ขับขี่หยุดถีบ อลูมิเนียมไม่ได้ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ วัสดุนี้หมายถึงโลหะผสมของสังกะสี แมงกานีส นิกเกิล ทองแดง หรือแมกนีเซียม

การเลี้ยวหักศอกบนจักรยานประเภทนี้ทำได้ยากกว่า เนื่องจากมีความแข็งกว่าจักรยานที่ทำจากเหล็กและไม่สามารถโค้งงอได้เช่นกัน เนื่องจากความแข็งแกร่งของเฟรม พลังงานจากความพยายามของนักปั่นจักรยานจึงถูกถ่ายโอนไปยังล้อโดยสูญเสียน้อยลง รายละเอียดปลีกย่อยดังกล่าวมีบทบาทสำหรับมืออาชีพ แต่สำหรับมือสมัครเล่นนี่ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่สำคัญ การขับขี่ที่สมบุกสมบันและสบายน้อยลงจะสังเกตเห็นได้ชัดเจน จักรยานที่มีเฟรมอะลูมิเนียมในทางปฏิบัติแล้วจะไม่ดูดซับแรงสั่นสะเทือนที่ส่งไปยังอานและแฮนด์บนพื้นผิวและการกระแทกที่ไม่เรียบ จักรยานประเภทนี้ต้องการการดูดซับแรงกระแทกที่ดีและอานที่สบาย ซึ่งจะทำให้ผลกระทบบางส่วนบรรเทาลง ซึ่งจะส่งผลดีต่อการเคลื่อนไหว

ข้อดี

เริ่มจากข้อดีของผลิตภัณฑ์ที่เป็นปัญหากันก่อน ซึ่งรวมถึง:

• น้ำหนักเบา ช่วยให้ลักษณะความเร็วและการเร่งความเร็วดีขึ้น
• ความต้านทานสูงสุดต่อกระบวนการกัดกร่อน
• ลักษณะการขับขี่ที่สูงแม้ในขณะขับขึ้นเนิน

ข้อเสีย

จักรยานที่มีเฟรมอลูมิเนียมมีข้อเสียหลายประการ ได้แก่ :

• มีความแข็งแกร่งสูง ซึ่งสังเกตได้ชัดเจนโดยเฉพาะในรุ่นที่ไม่มีตะเกียบกันสะเทือน
• การสูญเสียโมเมนตัมอย่างรวดเร็ว เนื่องจากมีน้ำหนักเบา จักรยานจึงหยุดได้เร็วกว่าเฟรมเหล็กเมื่อผู้ขับขี่หยุดเหยียบ
• อายุการใช้งานน้อยระหว่างการใช้งาน หลังจากผ่านไปเพียงไม่กี่ปี รอยแตกอาจปรากฏขึ้น ผู้ผลิตให้การรับประกัน 5 ถึง 10 ปี แต่หลังจากช่วงเวลานี้ขอแนะนำให้หล่อลื่นชิ้นส่วนเพื่อตรวจสอบการเสียรูปที่อาจเกิดขึ้น
• หากตกหล่น เฟรมอะลูมิเนียมมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดรอยบุบได้
• การบำรุงรักษาไม่ดี การเชื่อมชิ้นส่วนดังกล่าวเป็นปัญหามากควรซื้อใหม่ดีกว่า
• ราคาค่อนข้างสูง

จักรยานพับโครงอลูมิเนียม

ด้านล่างนี้เราแสดงรายการแบรนด์ยอดนิยมหลายประเภทและให้ลักษณะโดยย่อ:

1. จักรยานเสือหมอบราคาแพง Strida SX มีรูปลักษณ์ภายนอกแบบดั้งเดิม พับลงได้ขนาดเท่ารถเข็นขนาดกะทัดรัดที่สามารถขนย้ายได้ด้วยกำลังของตัวเอง พวงมาลัยก็สามารถเปลี่ยนได้ ข้อดีของจักรยานคือสายเคเบิลและสายไฟถูกซ่อนอยู่ในช่องของเฟรม ประกอบง่าย มีท้ายรถ และดิสก์เบรก ด้วยความคล่องตัวที่ดีตัวเครื่องมีน้ำหนักเพียง 11.6 กก. ข้อเสียคือความสามารถในการรองรับน้อย ล้อแคบ การดูดซับแรงกระแทกไม่ดี
2. Smart 20 จักรยานซิตี้ไบค์มีสไตล์ ถือว่าเป็นหนึ่งในจักรยานที่ดีที่สุดในประเภทราคา ผู้หญิงสามารถใช้ได้โดยไม่มีปัญหา ข้อดีคือโครงที่ทนทานกลไกการเปลี่ยนแปลงที่สะดวกการมีตัวสะท้อนแสงและอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ ข้อเสีย ได้แก่ การขาดเบรกมือและคุณภาพของการจัดตำแหน่งปีก
3. จักรยาน "ชิงทรัพย์" เฟรมอะลูมิเนียมของรุ่น Pilot-710 ไม่รบกวนการขับขี่ที่นุ่มนวล ยานพาหนะรับความเร็วได้ดีเมื่อเคลื่อนตัว มีการออกแบบที่รอบคอบ เมื่อพับเก็บจะพอดีกับช่องเก็บสัมภาระของรถทุกคัน และติดตั้งเป็นอุปกรณ์มาตรฐานด้วยชั้นวางสัมภาระและอุปกรณ์ป้องกันโซ่ ข้อเสียได้แก่ แฮนด์ที่กว้างและตำแหน่งที่นั่งที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับคนตัวสูง วัตถุประสงค์ของการปรับเปลี่ยนคือการเดินทางในเมือง

จักรยานเด็กโครงอะลูมิเนียม

ด้านล่างนี้เป็นคำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับโมเดลเด็กและวัยรุ่นบางรุ่น:

• ดาวอังคาร จักรยานรุ่นนี้ออกแบบมาสำหรับเด็กอายุตั้งแต่ 3 ปีขึ้นไป ชุดนี้ประกอบด้วยล้อโพลียูรีเทนเพิ่มเติม เฟรมและตะเกียบทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ และมีตัวปรับความสูงของแฮนด์ได้ เส้นผ่านศูนย์กลางล้อ 12 นิ้ว น้ำหนักรุ่น 4.5 กก.
• ฟอร์เวิร์ด ทิมบ้า. หนึ่งในสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับเด็กอายุ 6-9 ปี มีการออกแบบที่สวยงาม ราคาไม่แพง,ระบบป้องกันโซ่และล้อนิรภัยแบบถอดได้ ข้อเสียคือน้ำหนักที่เหมาะสม (เกือบ 14 กก.) รวมถึงจำเป็นต้องปรับชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวบางส่วน
• ชูลซ์ แม็กซ์ จักรยานเด็กที่มีเฟรมอะลูมิเนียมเหล่านี้จัดอยู่ในประเภทราคากลางๆ น้ำหนักจักรยาน 14.3 กก. มุ่งเป้าไปที่วัยรุ่นอายุ 12-16 ปี และสามารถรับน้ำหนักได้มากถึง 110 กก. ข้อดีของรุ่นนี้คือประกอบ/ถอดง่าย ความเร็วดี มาพร้อมล้อขนาด 20 นิ้ว และมีคุณภาพ ข้อเสียคือการปรับโรงงานที่ไม่ถูกต้องและผ้าเบรกที่มีคุณภาพน่าสงสัย

ลักษณะเฉพาะ

เมื่อเลือกจักรยาน มักมีคำถามเกิดขึ้นว่าจะเลือกเฟรมจักรยานอะลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า การตัดสินใจขั้นสุดท้ายขึ้นอยู่กับความสามารถทางการเงินของผู้ซื้อ วัตถุประสงค์ของเครื่องจักร และข้อกำหนดส่วนตัวของผู้ใช้ เป็นที่น่าสังเกตว่าในการผลิตโครงสร้างอลูมิเนียมจะใช้ท่อที่มีผนังหนาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่

นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าตามกฎของฟิสิกส์หากขนาดของท่อเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าความแข็งแกร่งของมันจะเพิ่มขึ้นแปดเท่าและหากความหนาของผนังเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าตัวบ่งชี้ความแข็งแกร่งจะเพิ่มขึ้นตามจำนวนที่เท่ากัน ดังนั้นจากตัวเลือกที่มีอยู่ ควรเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลาง

โดยทั่วไป ความหนาของผนังท่อขั้นต่ำบนโครงอะลูมิเนียมคือ 0.8 มม. ผู้ผลิตมักทำท่อโดยการต่อหรือใช้ส่วนต่างๆ ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแกร่งมากขึ้น

โลหะผสมที่ใช้

มีอลูมิเนียมอัลลอยด์หลายชนิดที่ใช้ทำเฟรมจักรยาน แบรนด์ที่พบบ่อยที่สุดคือ 7005T6 และ 6061T6 ดัชนี T บ่งชี้ว่าวัสดุผ่านการบำบัดความร้อนแล้ว ตัวอย่างเช่น ผลิตภัณฑ์โลหะผสม 6061 จะได้รับความร้อนถึง 530 องศาเซลเซียส จากนั้นจึงทำให้เย็นลงด้วยของเหลว จากนั้นเป็นเวลา 8 ชั่วโมง วัสดุจะบ่มที่อุณหภูมิ 180 องศา เอาต์พุตคือ 6061-T6 อะนาล็อกหมายเลข 7007 ระบายความร้อนด้วยอากาศ ไม่ใช่น้ำ

ด้านล่างนี้คือ ลักษณะเปรียบเทียบวัสดุก่อนและหลังการอบชุบ (ในวงเล็บ):

• โลหะผสม 2014 (2014T6) - ความต้านทานแรงดึงคือ 27 (70) พัน PSL, ความแข็งแรงของผลผลิต - 14 (60), เปอร์เซ็นต์การยืดตัว - 18 (13), ความแข็ง Brinell - 45 (135)
• ตัวบ่งชี้ที่คล้ายกันสำหรับวัสดุ 6061 (6061T6) คือ 18 (45), 8 (40), 25 (17), 30 (95)

โลหะผสมชนิดแรกใช้ทองแดง 4.5% คาร์บอน 0.8% และแมงกานีส แมกนีเซียม 0.5% วัสดุที่สองประกอบด้วยแมกนีเซียม 1% ซิลิคอน 0.6% ทองแดง 0.3% โครเมียม 0.2% เหล็กประมาณ 0.7%

สรุปแล้ว

จักรยานที่แข็งแกร่งที่สุดคือรุ่น 16 นิ้วซึ่งเป็นเฟรมอลูมิเนียมที่ทำจากโลหะผสม 70005 หรือ 7005 อย่างไรก็ตามอะนาล็อก 6061 มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมากกว่าซึ่งทำให้สามารถสร้างท่อจากมันได้ ส่วนที่ซับซ้อนและเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับผลิตภัณฑ์ นอกจากนี้อลูมิเนียมดังกล่าวยังเชื่อมได้ดีกว่า เมื่อเลือกประเภท ให้พิจารณาความสามารถทางการเงินและวัตถุประสงค์การใช้งานจักรยานยนต์ของคุณ หากใช้อย่างเหมาะสม จักรยานที่มีเฟรมที่ทำจากวัสดุใดๆ ไม่ว่าจะเป็นเหล็ก อลูมิเนียม หรือคาร์บอน จะมีอายุการใช้งานค่อนข้างนาน

หลายปีที่ผ่านมา เหล็กเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับเฟรมจักรยาน เป็นเวลาเกือบร้อยปีแล้วที่เทคโนโลยีการผลิตได้รับการปรับปรุงและเลือกเกรดเหล็กที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเฟรมจักรยาน เกรดเหล็กที่พบมากที่สุดสำหรับการผลิตเฟรมคือเกรดที่มีโครเมียมและโมลิบดีนัม - ธาตุผสม ดังนั้นจึงเรียกว่าโครเมียมโมลิบดีนัม ในบางกรณี เหล็กเกรดอื่นๆ ที่ราคาถูกกว่าจะถูกนำมาใช้ในการผลิตโครง

ข้อดีของโครงเหล็ก

1. โครงเหล็กเนื่องจากคุณสมบัติสปริงตัวของโลหะ จึงรองรับแรงกระแทกและแรงสั่นสะเทือนได้ดีบนถนนที่ไม่ดี
2. การบำรุงรักษา หากโครงเหล็กแตก คุณสามารถซ่อมแซมได้ตลอดเวลาและเปลี่ยนชิ้นส่วนแต่ละชิ้นโดยใช้เครื่องเชื่อมได้

ข้อเสียของโครงเหล็ก

1. น้ำหนักที่มากเป็นข้อเสียเปรียบหลักของโครงเหล็กเนื่องจากเหล็กมีความถ่วงจำเพาะสูง
2. ความไวต่อการกัดกร่อน ในระหว่างการใช้งานจักรยาน สีเคลือบป้องกันของเฟรมได้รับความเสียหายและมีสนิมปรากฏขึ้นในบริเวณเหล่านี้ การกัดกร่อนอาจเกิดขึ้นที่ด้านในของท่อเฟรม ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจสอบและสัมผัสเป็นประจำ

เฟรมอลูมิเนียมอัลลอยด์

วัสดุที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันสำหรับการผลิตเฟรมจักรยาน อลูมิเนียมไม่ได้ใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์ มีโลหะผสมหลายชนิดที่ประกอบด้วยซิลิคอน แมกนีเซียม สังกะสี และทองแดงในเปอร์เซ็นต์ที่แตกต่างกัน

ข้อดีของเฟรมอลูมิเนียมอัลลอยด์

1. น้ำหนักเป็นข้อได้เปรียบหลัก เฟรมอลูมิเนียมอัลลอยด์ทำจากท่อที่หนักกว่าเพื่อให้ความแข็งแรงของเหล็กเท่ากัน แต่ก็ยังมีน้ำหนักน้อยกว่าเหล็กมาก
2. เนื่องจากคุณสมบัติของอลูมิเนียมในการต้านทานการเกิดออกซิเดชันเฟรมที่ทำจากอลูมิเนียมจึงไม่เกิดการกัดกร่อน ข้อยกเว้นคือการปั่นจักรยานในฤดูหนาว เมื่อถนนได้รับการบำบัดด้วยรีเอเจนต์หลายชนิดที่สามารถทำปฏิกิริยากับอะลูมิเนียมได้
3. ความฝืด เฟรมอะลูมิเนียมมีความแข็งแกร่งสูง ทำให้ควบคุมจักรยานได้ง่ายขึ้น

ข้อบกพร่อง

1. ราคาสูง. อลูมิเนียมมีราคาแพงกว่าเหล็กมาโดยตลอด แถมการเชื่อมยังต้องซับซ้อนอีกด้วย กระบวนการทางเทคโนโลยีซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ราคาสูงขึ้น
2. การซ่อมแซมที่ซับซ้อน ในการเชื่อมอลูมิเนียมจำเป็นต้องใช้เครื่องเชื่อมอาร์กอนซึ่งเป็นความสุขที่มีราคาแพงและไม่ใช่ความจริงที่ว่าการเชื่อมจะทนทานต่อภาระที่ตามมา
3. ความแข็งแกร่งของเฟรมก็เป็นข้อเสียเช่นกัน หลุมบ่อและความไม่สม่ำเสมอของถนนทั้งหมดจะถูกถ่ายโอนไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกายของนักปั่น

กรอบโลหะผสมแมกนีเซียม

ข้อดี

1. น้ำหนักเบา เบากว่าอลูมิเนียมและไททาเนียมด้วยซ้ำ
2. มีความแข็งแรงสูง ด้วยน้ำหนักที่น้อยกว่าจึงมีความแข็งแรงดี
3. ซับแรงสั่นสะเทือนได้ดีเหมือนโครงเหล็ก

ข้อบกพร่อง

1. ราคา.
2. ข้อเสียเปรียบหลักของแมกนีเซียมคือความสามารถในการโต้ตอบกับผู้อื่นได้ง่าย องค์ประกอบทางเคมีซึ่งจะช่วยลดความต้านทานการกัดกร่อน

เฟรมโลหะผสมไทเทเนียม

เฟรมที่ทำจากวัสดุดังกล่าวมักไม่ได้ผลิตจำนวนมาก แม้ว่าจะมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการปั่นจักรยานมืออาชีพ

ข้อดี

1. มีความแข็งแรงสูง
2. ด้วยความแข็งแกร่งเช่นเดียวกับเหล็ก ไทเทเนียมจึงเบากว่าสองเท่า
3. ไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อน
4. ซับแรงสั่นสะเทือนจากความไม่สม่ำเสมอของถนนได้ดี

ข้อบกพร่อง

1. ราคาเป็นข้อเสียเปรียบหลักที่จำกัดความต้องการจักรยานที่มีเฟรมดังกล่าว

เฟรมทำจากวัสดุคอมโพสิต

วัสดุคอมโพสิตเริ่มถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างจักรยานเพื่อลดน้ำหนักของจักรยานโดยไม่สูญเสียความแข็งแรง การเกิดขึ้นของเฟรมคาร์บอนได้รับการอำนวยความสะดวกโดยการพัฒนาอุตสาหกรรมเคมีในด้านโพลีเมอร์

ข้อดีของเฟรมคาร์บอน

1. น้ำหนักเบา
2. ความทนทาน.
3. ซับแรงสั่นสะเทือนได้ดี
4. ไม่อยู่ภายใต้การกัดกร่อน

ข้อบกพร่อง

1. พวกเขากลัวผลกระทบเนื่องจากความเปราะบางของวัสดุ
2.ราคาสูง.

อ่านในหัวข้อนี้ด้วย:

เฟรมคลื่นเป็นอีกประเภทหนึ่งของเฟรมเปิดที่ท่อด้านบนและด้านล่างรวมกันเป็นหนึ่งเดียวโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ขึ้นเพื่อเพิ่มความแข็งแกร่ง ติดตั้งบนจักรยานเด็ก สตรี และจักรยานพับ...

วัสดุตั้งต้น – วิสโคสหรือโพลีอะคริโลไนไตรล์ – จะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 250 °C ในสภาพแวดล้อมที่มีอากาศ ในกรณีนี้ โมเลกุลโพลีเมอร์ที่มีสายโซ่คู่จะถูกสร้างขึ้น เรียกว่าโครงสร้างบันได ซึ่งคล้ายกันเมื่อฉายลงบนบันได อธิบายความแข็งแกร่งของคาร์บอนไฟเบอร์ไว้ที่นี่...

การใช้การเชื่อม TIG ดี.ซีใช้บน โครงสร้างเหล็กและสลับการเชื่อมชิ้นส่วนอลูมิเนียม ด้วยวิธีนี้ตะเข็บจะสะอาดและสม่ำเสมอ ให้คุณเชื่อมชิ้นส่วนบางๆ เข้าด้วยกันโดยไม่ทำให้ไหม้...

B – แขนทรงตัว – พารามิเตอร์ที่กำหนดโดยมุมของคอพวงมาลัยและการงอของตะเกียบอยู่ h – ระยะห่างจากพื้นจักรยาน – ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของแกนแป้นเหยียบและระดับพื้นดิน L1 – ความยาวของก้านสูบ – ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางของแคร่และศูนย์กลางของแกนคันเหยียบ...

ล้อ:
– ขอบ;
– ยาง;
- เข็มถัก;
- วาล์ว...

บ้าน " การเลือกจักรยาน » ​เฟรมจักรยานไหนดีกว่า: เหล็กหรืออลูมิเนียม