目前市場上自行車車價材質(zhì)主要有鋁合金車架、鈦合金車架、鎂合金車架、碳纖維自行車車架等幾種，哪種材料的車架性能更加優(yōu)越？車架材質(zhì)選用哪種好？下面為大家詳細(xì)介紹一下各種材質(zhì)的自行車的優(yōu)缺點(diǎn)，方便大家選購一款質(zhì)地、價格、性能都完全復(fù)合自己的愛車。
●鋁合金自行車車架的優(yōu)點(diǎn)
（1）可以制作重量輕的自行車車架
鋁的比重輕但不夠硬，為了增強(qiáng)強(qiáng)度把它制成合金并施予熱處理。[熱處理技術(shù)]采用時效析出增強(qiáng)法，簡單地說，在金屬內(nèi)形成一種妨礙金屬變形的物質(zhì)。在某種高溫下進(jìn)行熱處理時，會引起時效析出，若沒有經(jīng)過這個程式的自行車車架，也會引起常溫時效。就是說把自行車車架放置在房間內(nèi)也會逐漸變強(qiáng)。
許多鋁合金制自行車車架用6061T6材料來制造。T6標(biāo)志表示經(jīng)過熱處理、時效。若沒有熱處理的話強(qiáng)度只能達(dá)到1/2，或者1/5的程度。
有7075標(biāo)志的自行車零件（如XTR曲柄等），嚴(yán)格來講沒有經(jīng)過熱處理。也就是說因沒有時效，因此是常溫時效。7075合金本來就必要進(jìn)行熱處理，通過熱處理其強(qiáng)度可以增加5倍。
另外，7005合金也常用來制造自行車車架，它的強(qiáng)度比不上7075，但是它在常溫下也能夠進(jìn)行足夠的時效的材料。這種材料也可用Padded加工制成薄料。但是材料本身的強(qiáng)度及楊氏彈性模量低，因此加粗管道直徑來提高剛性。通常被稱作鋁制粗管道的是這種類型。
（2）車架長時間使用外觀不怎么變化
鋁本身是很容易受腐蝕的金屬，在空氣中幾乎不存在沒有被氧化的鋁，放置在空氣中馬上被氧化而形成很薄的氧化膜。為什么不生銹呢？原因是該氧化膜達(dá)到一定的程度時防止繼續(xù)生銹。該氧化膜幾乎是無色因此外觀上不容易發(fā)現(xiàn)變化（有時會發(fā)白）
另一方面，騎這種材料制造的自行車時，騎的次數(shù)越多，應(yīng)力發(fā)生的次數(shù)也高，強(qiáng)度也顯著引起變化。近來為了謀求輕量，許多自行車車架使用薄料來制作（薄的程度已達(dá)到極限）這些都是使用沒有疲勞極限的鋁合金來制作自行車車架，到底長時間使用后強(qiáng)度變化將是如何呢！Dedacciai公司制作的SC61-10A等是表面施有噴丸硬化加工（KET處理）的管道，這種加工的目的是延長疲勞的壽命。根據(jù)公開的資料，能提高140%。，KET處理是：疲勞破壞是在金屬表面上所發(fā)生的裂縫為起因，因此用硬化加工技術(shù)來提高金屬表面的硬度。
●鋁合金自行車的缺點(diǎn)
（1）鋁是彈性率及剛性低的材料。因此采用粗的管道，或者改變形狀如cross-over管、padded管等。
（2）需要進(jìn)行熱處理
必需進(jìn)行熱處理，否則強(qiáng)度不夠。因此一般的規(guī)模不大的工廠無能力購買熱處理設(shè)備。尤其是6000系的鋁合金管，多數(shù)情況是管道廠家指定熱處理條件。
●鈦合金自行車車架的優(yōu)點(diǎn)
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鈦合金是航空航天產(chǎn)品中采用的高性能材料，具有卓越的金屬材料性能，是目前國際上公認(rèn)的生產(chǎn)各類比賽及休閑用高檔自行車最先進(jìn)、最理想的材料。鈦合金突出的特點(diǎn)是重量輕，強(qiáng)度高，彈性好，抗沖擊、疲勞性能好，耐腐蝕永不生銹。自行車特別是賽車要求重量輕、剛度好并且沖擊性能好。重量輕可以提高速度，并在長距離運(yùn)動時降低體力消耗；剛度好的自行車車架有利于驅(qū)動力的轉(zhuǎn)換，并提高操縱性能；沖擊吸收性好的自行車車架可以較好地減緩來自路面的沖擊，從而減輕車手的疲勞。
（1）可以制作輕量而強(qiáng)度大的自行車車架，純鈦金屬的強(qiáng)度更高。在鈦金屬中添加鋁和釩，彈性更高（和鋁比較），也有利于設(shè)計。
（2）不生銹，鈦合金不僅其重量僅為鋼的50％，且強(qiáng)度重量比比鉻鉬鋼高28.4％。鈦合金的疲勞極限是鋼的兩倍，鋁合金自行車在使用較長時間以后在這方面也無法與鈦合金自行車車架相比。作為應(yīng)用在自行自行車車架上的高強(qiáng)度和低密度的鈦合金材料，它不僅會讓自行車車架重量輕、強(qiáng)度高而且會讓自行車車架更經(jīng)久耐用。
鈦在一般的環(huán)境下幾乎不會被腐蝕。但是它有另一種腐蝕現(xiàn)象即異種金屬腐蝕。例如，不同種類的合金接合在一起時，成為電極狀態(tài)，電位差使局部通電引起腐蝕。對此現(xiàn)象采取的措施是用脂膏等來絕緣（混有金屬粉末的脂膏，如商品名：Ti Plepu等）這種金屬粉末防止脂膏流失，即使流失后也用來防止緊密接觸。這種金屬粉末有導(dǎo)電性也不要緊，接觸后被較小的荷重破壞掉。這種現(xiàn)象稱為「粘住」，它和「烘焙」是不同的。
「粘住、咬合」：金屬之間通過腐蝕來接合的現(xiàn)象。
「烘焙接合」：加工金屬時所產(chǎn)生的熱量來溶融接合。
（3）騎感好
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鈦也用在避震器的彈簧上?，F(xiàn)在用鈦制成的自行車車架適合于長時間的騎行。有些車手酷愛鈦制自行車車架，認(rèn)為騎感極佳。但是個人各異，有人和鉻鉬鋼比較后認(rèn)為，鉻鉬鋼的自行車車架沖擊吸收性比鈦自行車車架好，騎感也比鈦自行車車架好（這和鉻鉬鋼自行車車架的形狀以及用薄的管的結(jié)果應(yīng)力得到增大也有關(guān)）假若鈦管的加工技術(shù)得到進(jìn)一步改進(jìn)，也許會有和鉻鉬鋼同樣的騎感。
有些鈦制自行車車架使人感到搖擺，這也許是使用plane管（沒有加padded的，厚薄不能變化的管）有關(guān)?；蛘唠m使用高強(qiáng)度的鈦合金，但沒有用薄的管等也有關(guān)系。
●鈦合金自行車車架的缺點(diǎn)
價格高。鈦在自然界以二氧化鈦的形態(tài)存在，提練及加工過程復(fù)雜，技術(shù)要求高，并花時間因此成本高。再有溶接加工極為困難，因為鈦和氧的親和力極強(qiáng)，和空氣接觸后馬上變成二氧化鈦，而二氧化鈦硬而脆，該部分的強(qiáng)度會不斷下降。因此用惰性氣體小心焊接。通常所說的Tig焊接是：（Tig：鎢、惰性氣體的略語）用鎢電極及氬氣體進(jìn)行弧焊接。鈦的焊接必需隔絕空氣下進(jìn)行。由于以上原因鈦自行車車架價格很貴。
近來有些鋁合金自行車比鈦合金自行車車架價格貴，這說明鈦合金自行車車架的價格下降了。其因是冷戰(zhàn)結(jié)束后軍費(fèi)縮小，鈦的用量少了；優(yōu)秀的技術(shù)員開始用鈦來制作自行車車架；制作鈦自行車車架的成本降低等原因。
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●鎂是工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度僅為1.8克/厘米 3，是鋼的1/4，鋁的2/3。由于鎂合金質(zhì)量輕、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減震性好，還具有優(yōu)良的切削加工性能，在航空、航天、汽車、軌道交通和電子工業(yè)中具有十分廣闊的應(yīng)用前景。雖然鎂元素的發(fā)現(xiàn)時間同鋁接近，相對于全世界年用鋁量2700萬噸的水平，鎂的使用量還較小，因此發(fā)展鎂產(chǎn)業(yè)還具有巨大的機(jī)會和潛力。在鎂科學(xué)與技術(shù)研究方面，全世界包括西方發(fā)達(dá)國家對鎂的研究和開發(fā)還十分有限，國內(nèi)與發(fā)達(dá)國家的差距遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如在鋁和鋼鐵方面那么大 鎂合金 鎂合金的比重雖然比塑料重，但是，單位重量的強(qiáng)度和彈性率比塑料高，所以，在同樣的強(qiáng)度零部件的情況下，鎂合金的零部件能做得比塑料的薄而且輕。另外，由于鎂合金的比強(qiáng)度也比鋁合金和鐵高，因此，在不減少零部件的強(qiáng)度下，可減輕鋁或鐵的零部件的重量。
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鎂合金相對比強(qiáng)度（強(qiáng)度與質(zhì)量之比）最高。比剛度（剛度與質(zhì)量之比）接近鋁合金和鋼，遠(yuǎn)高于工程塑料。
在彈性范圍內(nèi)，鎂合金受到?jīng)_擊載荷時，吸收的能量比鋁合金件大一半，所以鎂合金具有良好的抗震減噪性能。
鎂合金熔點(diǎn)比鋁合金熔點(diǎn)低，壓鑄成型性能好。鎂合金鑄件抗拉強(qiáng)度與鋁合金鑄件相當(dāng)，一般可達(dá)250MPA，最高可達(dá)600多Mpa。屈服強(qiáng)度，延伸率與鋁合金也相差不大。
鎂合金還個有良好的耐腐蝕性能，電磁屏蔽性能，防輻射性能，可做到100%回收再利用。
鎂合金件穩(wěn)定性較高壓鑄件的鑄造行加工尺寸精度高，可進(jìn)行高精度機(jī)械加工。
鎂合金具有良好的壓鑄成型性能，壓鑄件壁厚最小可達(dá)0.5mm。適應(yīng)制造汽車各類壓鑄件。
●碳纖維自行車車架材料優(yōu)缺點(diǎn)：
碳纖維自行車車架的特征是“輕、不彎曲、沖擊吸收性好”，但是，充分發(fā)揮碳纖維的優(yōu)異性
能，在技術(shù)上看起來不是那么容易，各碳纖維材料廠家之間的品質(zhì)差異也較大。自行車廠家考慮到成本問題，不大可能使用高等級的碳纖維來制作自行車車架。
碳纖維是把碳纖維用樹脂凝固成形的東西。非常輕，但它是具有方向性的材料（拉伸強(qiáng)
度強(qiáng)但剪切強(qiáng)度弱），因此采用把薄料層層重疊的方法來解決缺點(diǎn)，加工時需要進(jìn)行復(fù)雜的應(yīng)力計算。相對于鈦合金材料，同時作為生產(chǎn)高檔自行自行車車架的理想材料，目前在市場發(fā)展的趨中逐漸成為了制作高檔自行車車架的主流，但客戶對其材料的性能并不完全了解，我們在向客戶介紹鈦合金材料與碳纖維材料的對比方面，應(yīng)突出碳纖維自行車車架的以下幾點(diǎn)問題：
（1）碳纖維自行車車架如果外力作用在與纖維成一定角度的方向，其強(qiáng)度會大大下降，容易產(chǎn)生裂紋。
（2）碳纖維自行車車架固化成型過程中所加入的樹脂存在老化的問題，風(fēng)吹日曬將會逐漸影響自行車車架的性能
（3）碳纖維自行車車架是以模具固化后一體成型，模具成本相當(dāng)高，工廠無法滿足為客戶量身定制的服務(wù)。
（4）碳纖維成架成型后，如果斷裂將無法再進(jìn)行修復(fù)
曾有人將自行車車架比喻為武士的刀，刀是武士的生命，而自行車車架則是自行車的寧魂！因此，認(rèn)識自行車車架成了單車入門與購車須知的第一章。理想的自行車車架強(qiáng)調(diào)重量輕、強(qiáng)度夠、剛性佳、加工品質(zhì)好以及適合騎乘者的幾何角度設(shè)計，可見自行車車架的學(xué)問不少！
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碳纖維不是金屬，而是一種復(fù)合材料，利用碳纖絲編織成布，經(jīng)過預(yù)浸樹脂的過程成為預(yù)浸布，再將預(yù)浸布裁型然后疊層并入模式加熱成型，可依需求制成各種形狀的自行車車架。其特性是輕量、較具彈性（吸震佳）、騎乘感穩(wěn)定、長途循跡持續(xù)感佳、舒適性高、工藝變化多，但表面硬度不佳，當(dāng)施予之外力高于其破壞強(qiáng)度時，會造成斷裂。再者，近年來由于碳纖紗需求大增，造成材料短缺，因此價格居高不下。碳纖維的拉伸強(qiáng)度強(qiáng)，但剪斷強(qiáng)度弱，加工時需要進(jìn)行復(fù)雜的應(yīng)力計算（縱剛性、橫剛性），根據(jù)計算把碳纖維片重疊成型。一般常提到的高模數(shù)（Hight Module，HM），指的是高抗拉伸強(qiáng)度的碳纖維材料。
目前碳纖維管材的成型方式有一體成型、3D編織射出以及所謂的管對管方式，未來趨勢將朝整合一體成型搭配管對管的最適化設(shè)計發(fā)展。目前市場上已研發(fā)出奈米碳纖維技術(shù)，舍棄普遍運(yùn)用于一般碳纖維的epoxy環(huán)氧基樹脂，改用一種膠合碳纖維2織布的特殊奈米材，并號稱可以使自行車車架沖擊的性能足足比傳統(tǒng)碳纖維材質(zhì)提升40%！一般來說碳纖維較適合運(yùn)用在要求風(fēng)阻較小的計時賽車上。
鈦合金的相比較來說為最好，但是價格比較貴，而且一般也不用那么好，鋁合金現(xiàn)在使用最好，因為技術(shù)比較成熟，性價比高，40公里每小時一般撞上不會變形，但是鎂合金的前景比較高，但是現(xiàn)階段技術(shù)不是很成熟，鋁合金里面也分牌號，現(xiàn)在一般6061 6063 7005 7075，7075的性價比最高，但是一般這種自行車放的利潤比較高，需要砍價。
潤大世紀(jì)為您提供高品質(zhì)的碳纖維及凱夫拉成型產(chǎn)品！
