ข้อดีและข้อเสียระหว่างเฟรมอลูมิเนียมกับคาร์บอนคืออะไร

11

ฉันตามจักรยานเสือภูเขาและฉัน จำกัด ให้แคบลงไปที่Cannondale F29 (ตามรีวิวและฉันชอบรูปลักษณ์ของจักรยาน)

คำถามของฉันคือฉันควรไปหาจักรยานคาร์บอนหรือจักรยานอัลลอยด์หรือไม่? ฉัน 6'4 "และมีน้ำหนักประมาณ 125 กิโลกรัมฉันรู้ว่าคาร์บอนมีความแข็งแรงมาก แต่ฉันได้ยินมาเมื่อมันผ่านไปมันแค่ถ่าย (มากกว่าอัลลอยด์ที่โค้ง)

คุณคิดว่านี่เป็นข้อกังวลที่ถูกต้องหรือไม่?

ข้อดีและข้อเสียของแต่ละข้อคืออะไร?

mountain-bike carbon reliability

— สตีฟดันน์
แหล่งที่มา

8

หากคุณกังวลเกี่ยวกับความล้มเหลวไปกับเหล็ก

— Daniel R Hicks

3

วิศวกรรมในหลายกรณีมีความสำคัญมากกว่ารายละเอียดของวัสดุ - มีจักรยานอลูมิเนียมที่แข็งแรงมากและจักรยานคาร์บอนถูกนำมาใช้สำหรับการแข่งขันที่หนักหน่วง จักรยานที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีควรมีการปรับให้ดีหากไม่ได้ถูกทารุณกรรมโดยไม่คำนึงถึงว่าทำมาจากเหล็กอลูมิเนียมหรือคาร์บอนไฟเบอร์ที่ดี ในแง่ของความสามารถในการซ่อมแซมเหล็กอาจเป็นเพียงสิ่งเดียวที่คุณสามารถทำการซ่อมแซมได้อย่างสมเหตุสมผล

— แบทแมน

ความเป็นไปได้ที่ซ้ำกันของจักรยานคาร์บอนทำให้ฉันรู้สึกประหม่า คุณช่วยคลายความตึงเครียดได้ไหม?

— Tom77

2

อะไรคือความต้องการพิเศษของคุณที่สามารถสร้างความพึงพอใจให้กับจักรยานคาร์บอนได้ ไปคาร์บอนหมายความว่าคุณต้องระมัดระวังเป็นพิเศษสำหรับเฟรมของคุณ ปัจจัยที่เป็นค่าใช้จ่าย

1

ฉันไม่ได้มีน้ำหนักมาก (70 กก.) และในสถานการณ์ที่คล้ายกันตัดสินใจสำหรับเฟรมคาร์บอน 4 เดือนที่ผ่านมา ฉันไม่เสียใจเลยประสบการณ์การขับขี่ ("fahrvergnügen") นั้นยอดเยี่ยม อย่างไรก็ตามตัวแทนจำหน่ายลืมที่จะเพิ่มการป้องกันห่วงโซ่ให้กับ chainstay ซึ่งฉันไม่ได้สังเกตเห็นจนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ 3-5 ลูกโซ่เหตุการณ์ก็เพียงพอที่จะเกาลึกเข้าไปในเฟรม

— StefG

7

ฉันกำลังมองหาสิ่งนี้อยู่มากมายและถามร้านค้าจักรยานในท้องถิ่นเพราะฉันกำลังมองหารถมอเตอร์ไซค์ที่ทันสมัย ในแง่ของความล้มเหลว - ทั้งอลูมิเนียมและคาร์บอนค่อนข้างเปราะเมื่อเทียบกับเหล็กและจากสิ่งที่ฉันเคยได้ยิน เหล็กสามารถล้มเหลวจำได้! ฉันสนใจที่จะอ่านบทความที่มีการวิจัยอย่างดีในอัตราความล้มเหลวของวัสดุเฟรมที่แตกต่างกัน! ได้รับการดูแลเป็นอย่างดีทั้งสองประเภทสามารถใช้งานได้นานเกินไป

ร้านจักรยานแห่งหนึ่งบอกฉันว่ารอยแตกของคาร์บอนไฟเบอร์สามารถซ่อมแซมได้ในระดับประกาศนียบัตรรับรองโดยการฉีดเรซิ่นเข้าไปในรอยแตกแล้วนำกลับมาหลอมรวมกันอลูมิเนียมกระป๋องได้อย่างยากลำบากในการเชื่อมเข้าด้วยกัน อย่างไรก็ตามเขาพยายามขายจักรยานคาร์บอนไฟเบอร์ให้ฉัน!

ในทางทฤษฎีแล้วคาร์บอนไฟเบอร์สามารถสร้างขึ้นได้เพื่อให้เฟรมมีคุณสมบัติแตกต่างกัน - แข็งซึ่งต้องแข็งและยืดหยุ่นมากขึ้นเมื่อต้องการ มันสามารถให้การขับขี่ที่นุ่มนวลกว่าอลูมิเนียม

เมื่อพูดถึงมันฉันคิดว่าคุณสามารถสร้างเฟรมที่ไม่ดีจากวัสดุทั้งสองได้! คุณลองขี่ทั้งสองรุ่นแล้วดูว่าคุณชอบแบบไหน?

แก้ไข: นี่คือวิดีโอของสองเฟรมที่ทดสอบความเค้น ไม่ใช่ทางวิทยาศาสตร์มากที่สุด แต่โครงคาร์บอนของอนุภาคนี้จะมีลักษณะที่ดีกว่าเฟรมอลูมิเนียมนั้น ทำในสิ่งที่คุณจะ! http://www.pinkbike.com/video/243228/

— 7thGalaxy
แหล่งที่มา

1

อลูมิเนียมสามารถเชื่อมได้ประมาณ 25BGN (แต่เฟรมนั้นอ่อนแอกว่าหลังจากเชื่อมแล้วคุณต้องถอดจักรยาน) (ที่มา: ช่างที่ LBS) เฟรมอลูมิเนียมแตกค่อนข้างช้ามันต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการกัด XC ในการแตกเฟรมและการแตกลักษณะจะเตือนผู้ขับขี่ (ที่มา: เฟรมอลูมิเนียมคุณภาพต่ำสองเฟรม)

— Vorac

9

คาร์บอนถูกมองว่าแพงและเบาขณะที่อลูมิเนียมหนักและถูกกว่า ทั้งสองเพื่อวัตถุประสงค์ในทางปฏิบัติทั้งหมดมีประสิทธิภาพมากพอสำหรับงาน ณ จุดราคาที่คุณกำลังมองหา (สำหรับหางแข็ง) Carbon นั้นไม่มีความฉลาดและเหนือกว่าในทุก ๆ ด้าน

หากคุณกังวลเกี่ยวกับโหมดความล้มเหลวทั้งสองมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวอย่างรุนแรงเหมือนกันแม้ว่าจะมีเหตุผลที่แตกต่างกัน อลูมิเนียมจะเมื่อยล้าและความเครียดแตกจากนั้นล้มเหลวในขณะที่คาร์บอนมีแนวโน้มที่จะล้มเหลวจากผลกระทบความเสียหาย

ไม่ต้องกังวลกับความล้มเหลวของเฟรมมันเกิดขึ้น แต่จริงๆแล้วฉันได้เห็นผู้ชายมากมายในผ้าพันแผลนักแสดงและโรงพยาบาลที่มีมอเตอร์ไซค์ที่สามารถขับขี่ได้อย่างเต็มที่และไม่เคยเจอใครที่ได้รับบาดเจ็บสาหัสจากการทำลายเฟรม

— mattnz
แหล่งที่มา

2

บางคนชอบความรู้สึกในการขี่ของเฟรมอลูมิเนียมมากกว่า ให้ความรู้สึก "สปริงเกอร์" มากกว่าคาร์บอน (ซึ่งให้ความรู้สึกเหมือนเหล็กมากขึ้น)

— Brian Knoblauch

1

@BrianKnoblauch - คนส่วนใหญ่ที่เคยลองพวกเขากล่าวว่าอลูมิเนียมแข็งกว่าเหล็ก

— Daniel R Hicks

@BrianKnoblauch ฉันต้องยอมรับ: อัลคือแข็งกว่าเหล็ก IMO Carbon สามารถแข็งตัวได้เช่นกันขึ้นอยู่กับการออกแบบ

— andy256

1

การออกแบบเฟรมเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดใน "ฤดูใบไม้ผลิ" ของจักรยานไม่ใช่วัสดุ ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่สปริงเบาที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์แทนโลหะ

— arne

1

แค่อยากรู้ว่าใครบางคนที่ต้องการสิ่งที่ดีที่สุดของโลกทั้งคู่ได้เลือกเฟรมไทเทเนียมเพื่อความสว่างและความยืดหยุ่น

— แอรอน

6

ฉันบังเอิญมีจักรยานเสือภูเขาสองตัวที่เหมือนกันนอกเหนือจากเฟรม หนึ่งอลูมิเนียม (Orbea) พร้อมส้อมฟอนต์คาร์บอนของ Niner และอีกอย่างคือ Niner คาร์บอนทั้งหมดพร้อม Niner Carbon fork fork ฉันกำลังมองหาโครงคาร์บอน Niner และพบจักรยานทั้งหมดที่ข้อตกลงฉันซื้อมัน ทั้งสองเป็นความเร็วเดียวและไม่มียาง คาร์บอนทั้งหมดมียาง 2.1 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับอลูมิเนียม 2.25

คาร์บอนเป็นเพียงแค่การปั่นและดำเนินการได้ดีกว่า

นั่งนุ่มนวล
การกระทำเหยียบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ไฟแช็ก - ง่ายกว่าที่จะกระโดดปลายด้านหน้าและปลายด้านหลัง
ใช้การกระแทกที่ดีกว่า
ส่วนที่เหมือนกันของราก / หินที่ฉันได้รับการเด้งกลับบนคาร์บอนน้อยกว่าและมียางที่เล็กกว่า

ราคา

ประโยชน์ของอลูมิเนียม

ขี่

ข้อได้เปรียบของคาร์บอน
มีความยืดหยุ่นมากขึ้นและลง

ประสิทธิภาพการเหยียบ

ข้อได้เปรียบของคาร์บอน
มีความโค้งงอน้อยลง คาร์บอนสามารถมีรูปแบบการโค้งงอแบบอสมมาตร

อายุยืน

ข้อได้เปรียบของคาร์บอน
ความเหนื่อยล้าของอลูมิเนียม คาร์บอนไม่อ่อนล้า คุณขี่จักรยานอลูมิเนียมนานพอและจะล้มเหลว

ความล้มเหลวรุนแรง

????
นี่คือที่ฉันคิดว่าอลูมิเนียมให้สิ่งที่ฉันคิดว่าเป็นข้อได้เปรียบที่ผิดพลาด ถ้าฉันบดขยี้อลูมิเนียมก็จะเกิดอะไรขึ้นถ้ามันไม่ snap - มันล้มเหลว หากคุณเน้นอลูมิเนียมที่ผ่านจุดผลผลิตอาจไม่สแนป แต่มันล้มเหลวในสิ่งที่ฉันเรียกว่าเป็นภัยพิบัติเมื่อเทียบกับผู้ขับขี่ อลูมิเนียมที่มีความเครียดผ่านจุดที่ให้ผลผลิตและมันจะผิดรูปอย่างมากและคุณกำลังจะลง ยางหน้าสัมผัสกรอบและคุณกำลังจะลง ต้องเปลี่ยนเฟรม / ส้อม จากมุมมองของผู้ขับขี่ที่เป็นความล้มเหลวอย่างรุนแรง ตามคำจำกัดความที่เข้มงวดนักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจะบอกว่าไม่ใช่ความล้มเหลวที่ร้ายแรงเช่นเดียวกับอลูมิเนียมที่มีการเปลี่ยนรูปพลาสติก - นั่นไม่ใช่ความล้มเหลวที่เปราะ ดังนั้นเพื่อให้ได้อลูมิเนียมอย่างยุติธรรมกับคาร์บอนในจุดที่ให้ผลผลิต และคุณต้องวัดว่ามอเตอร์ไซค์คันนั้นเป็นมอเตอร์ไซค์ แต่ส่วนใหญ่แล้วจักรยานคาร์บอนจะมีจุดครากที่สูงกว่า

Ding

ประโยชน์ของอลูมิเนียม
หากคุณนำค้อนไปที่จักรยานคุณสามารถฆ่าคาร์บอนได้ก่อน อย่าใช้ค้อนกับจักรยานของคุณ

เมื่อส้อมคาร์บอนออกมามีความกลัวมากมายพวกเขาไม่แข็งแรง ทางแยกใช้แรงกดดันมากมายและคุณเห็นส้อมคาร์บอนจำนวนมากในวันนี้

อลูมิเนียมกับ จักรยานคาร์บอน

— ผู้สื่อข่าวแพพะแรส็อ
แหล่งที่มา

1

เพื่อให้ได้มุมมองที่ดีขอให้จำไว้ว่า Connor Fields จะเข้าร่วมและชนะการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกด้วยกรอบอลูมิเนียมที่ไม่มีอะไรพิเศษพร้อมส้อมเหล็ก พูดคุยกับ BMXer ที่ยึดติดกับส้อมเหล็กขนาด 2 ปอนด์และพวกเขาจะบอกคุณว่าพวกเขาชนะการแข่งขันและมีความมั่นใจมากขึ้นว่าพวกเขาจะไม่ทำลายสิ่งนี้ และดังนั้นพวกเขาควร สิ่งที่คนขาดหายไปก็คือโลหะที่มีการดัดโค้งดูดซับพลังงานจำนวนมาก ไม่มีรถทำจากคาร์บอนจะได้รับการจัดอันดับความผิดพลาดระดับ 5 ดาว คาร์บอนเป็นข้อได้เปรียบส่วนใหญ่ในจักรยานถนนสำหรับการปีนเขา พลังงานคาร์บอนจัดเก็บเพิ่มความเสี่ยงของการบาดเจ็บเมื่อมันยึด

— Hawk Inventor

3

ฉันได้เห็นวิดีโอของกรอบอลูมิเนียมที่เชื่อมที่เพลาแนวตั้งด้านหน้า แม้ว่าคนเหล่านี้กำลังกระโดดจักรยานเสือภูเขาจำนวนมาก

ฉันคิดว่าคุณจะมีปัญหากับการหักมุมในทั้งสองกรณี มีหลายปัจจัยที่เข้ามาเล่นที่นี่ คุณภาพของวัสดุ (ของผสม, ความบริสุทธิ์, ความไม่แน่นอน, ฯลฯ ) วิธีการก่อตัวของวัสดุ (การหล่อ, เท, การเผาโลหะเลเซอร์เป็นต้น), คุณภาพของการเชื่อมหรือกาวที่ยึดติดกัน (ฉันสมมติว่าพวกเขาใช้รูปแบบบางอย่าง ของการติดกาวสำหรับคาร์บอนไฟเบอร์) ความหนาของวัสดุการออกแบบการก่อสร้างและปัจจัยอื่น ๆ

ประโยชน์ที่ใหญ่ที่สุดที่คุณได้รับจากวัสดุเหนือเหล็กทั้งสองคือน้ำหนักเบาโดยคาร์บอนไฟเบอร์เป็นน้ำหนักที่เบาที่สุด ประโยชน์ต่อไปคือการกัดกร่อน / การเกิดสนิม อลูมิเนียมไม่ขึ้นสนิม แต่สามารถสึกกร่อน คาร์บอนไฟเบอร์ไม่ใช่โลหะดังนั้นการเกิดสนิมจึงไม่มีความเป็นไปได้ แต่ฉันคิดว่ามันจะไวต่อกรดและเบสมากกว่าเมื่อพูดถึงการกัดกร่อน

ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของเหล็กกล้าคือความยืดหยุ่นมันจะงอมากขึ้นก่อนที่มันจะแตก

ฉันเพิ่งใช้จักรยานอลูมิเนียมเมื่อไม่นานมานี้และพวกเขาก็มีน้ำหนักเบาสำหรับฉันสำหรับการปั่นจักรยานเสือภูเขา ฉันไม่กระโดดใหญ่ (ณ จุดนี้) ดังนั้นฉันจึงไม่รู้ว่ามันจะเป็นอย่างไร แต่ฉันสามารถเห็นมันถือได้ค่อนข้างดี

และถ้าฉันกระโดดหลายครั้งฉันก็อยากได้อะไรที่หนักหน่วงพอที่จะเก็บไว้ใต้ตัวฉันได้ง่ายกว่า ฉันจะเป็นห่วงว่าคาร์บอนไฟเบอร์จะมีน้ำหนักเบาจนฉันสามารถสูญเสียไปกับลมที่แข็งในขณะที่อยู่กลางอากาศถ้าฉันยึดเกาะไว้มากเกินไป

ฉันจะพูดแบบนี้ จักรยานถนนคาร์บอนไฟเบอร์เหล่านั้นน่ารัก ฉันไม่เคยคิดว่าฉันจะสามารถหยิบจักรยานด้วยนิ้วเดียวจนกว่าฉันจะเห็นหนึ่งในนั้น

— แพทริค
แหล่งที่มา

ฉันบอกได้ว่า Carbon นั้นมีความสามารถในการยืดหยุ่นเหมือนเหล็ก - พวกเขาสามารถขายส้อมที่มี 'ให้' เพียงพอในการขับขี่ให้ราบรื่น (ไม่สามารถเรียกมันว่า "SPEED SAVE micro-suspension") แต่ฉันเดาว่ามันมากกว่า ใช้ได้กับจักรยานถนน

— 7thGalaxy

3

สำหรับความล้มเหลว: วัสดุที่ให้ผลผลิตก่อนความล้มเหลวจะดูดซับพลังงานมากขึ้น รถยนต์ผ่านการทดสอบการชนครั้งใหญ่เนื่องจากทำจากเหล็กแผ่นรีดเย็น คุณสมบัติดังกล่าวช่วยลดภาระของ G ต่อผู้ที่ตกเป็นเหยื่อไม่เหมือนใคร คุณสมบัติของวัสดุที่เกี่ยวข้องอย่างมากที่สุดกับความสามารถในการดูดซับพลังงานเรียกว่าการยืดตัว การยืดตัวคือสิ่งที่เกิดขึ้นก่อนที่วัสดุจะแยกออกจากกัน แต่หลังจากนั้นก็จะเริ่มให้ผลผลิต คาร์บอนไฟเบอร์มีการยืดตัวน้อยมากในขณะที่ 6061-T6 มี 10-13% วิศวกรรู้เรื่องนี้ดังนั้นงานทุกประเภทจึงถูกดำเนินการเพื่อปรับปรุงการดูดซับพลังงาน CF เช่นการใช้ PEEK เป็นเรซิน CF ดูดซับพลังงานบางส่วนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อโหลดด้วยแรงเฉือน แต่นั่นไม่ใช่วิธีที่หลอดเฟรมเพชรถูกโหลดโดยทั่วไป สมาชิกจะถูกโหลดด้วยความตึงเครียดและการบีบอัดแม้ว่าจะมีการบิดงอบางส่วนโดยเฉพาะใกล้กับหัวหลอด ขาส้อมแทบจะไม่มีแรงเฉือนเกิดขึ้นดังนั้นการร้องเรียนว่า CF ส้อมแค่หักมุม IMO CF ส้อมเป็นอันตรายเมื่อเทียบกับอลูมิเนียมส่วนใหญ่

— นักประดิษฐ์เหยี่ยว
แหล่งที่มา

Gidday และยินดีต้อนรับสู่ SE Bicycles คำตอบนี้จะเพิ่มคุณค่าและเพิ่มคะแนนใหม่ขอขอบคุณและติดตามการทำงานที่ดี

— Criggie

1

คำถามหนึ่งก็คือคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุที่เหมาะสมหรือไม่สำหรับเราที่จะบอกว่าเฟรม BMX GT ทำกรอบคานกล่องสวย ๆ ที่เรียกว่า UB2 ปัญหาคือผู้ขับขี่ในโรงงานจะไม่ขี่มันและกลับไปที่อลูมิเนียมอย่างน้อยก็สักครั้งเพราะสิ่งที่พวกเขากล่าวว่า UB2 นั้นซบเซาโดยเฉพาะออกจากประตู เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้เรียนรู้เกี่ยวกับการร้องเรียนนี้ฉันได้รับการตรวจสอบว่าคุณสมบัติ viscoelastic ของเรซินในคาร์บอนไฟเบอร์อาจดูดซับพลังงานของผู้ขับขี่และดูเหมือนว่าเป็นไปได้ว่า เรามีเงื่อนงำอื่นเพราะเฟรมถนนที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์ได้รับการยกย่องในเรื่องคุณภาพการทำให้หมาด ๆ และอาจมีข้อได้เปรียบสำหรับเฟรมถนนซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบในการเริ่มต้นประตู นักปั่น BMX มืออาชีพบางคนติดอยู่กับอลูมิเนียมเช่นกันและเราอาจมีเหตุผลว่าทำไม ปริมาณเรซิ่นของโครงสร้างคาร์บอนไฟเบอร์อยู่ที่ 40 ถึง 50% และปรากฎว่าในทิศทางแรงเฉือนและแรงบิดโพลีเมอร์เสริมคาร์บอนไฟเบอร์จะดูดซับพลังงานได้มากถึง 8 เท่าของอลูมิเนียมประมาณ 3-4 เปอร์เซ็นต์ ในความเป็นจริงพลาสติกถูกนำมาใช้ร่วมกับโลหะเพื่อลดการสั่นสะเทือนและพลังงาน มันมีชื่อซึ่งเป็น "การทำให้หมาด ๆ ชั้น จำกัด " คุณใส่วัสดุที่มีความหนืด (viscoelastic material) ในระบบโครงสร้างและมันจะทำให้ระบบเปียกชื้นและลดความเครียดโดยการกระจายพลังงาน

— นักประดิษฐ์เหยี่ยว
แหล่งที่มา