Сталь hi ten что это?
Материалы рам
Дерево было первым материалом, использованным для постройки велосипеда. На смену ему пришёл металл. Потом высокопрочная сталь, алюминий и титан. Затем появились углепластик и снова дерево. Поэтому вопрос: из чего изготовлена рама велосипеда – один из самых популярных и актуальных вопросов, задаваемых при покупке велосипеда.
Рама велосипеда – основной элемент конструкции, который влияет на характеристики велосипеда, его массу, безопасность, стоимость и даже на восприятие его райдером (и покупателем). От чего же зависят эти характеристики. В немалой степени от материала рамы.
- Дерево
Современная деревянная рама со стальными дропаутами, подседельной трубой и рулевой колонкой
Исторически самый первый велосипедный материал. На момент создания Калом Дрейзе своего велосипеда это был, пожалуй, единственный доступный конструкционный материал. Его отличали неплохие механические характеристики и лёгкость обработки. Однако для массового производства дерево не прижилось и уступило место стали. Сегодня на веловыставках можно увидеть образцы велосипедов с деревянной рамой. Причём от самых простых до настоящих произведений столярного искусства.
Плотность и механические характеристики древесины зависят от породы. Например, плотность бука составляет 690 кг/м 3 , а ели 450 кг/м 3 .
- Сталь
Sunday Primer — BMX с рамой из стали Hi-Ten
Долгое время сталь была монополистом на велосипедном рынке. Из неё изготавливали рамы, педали, рули и шатуны. Среди современных велосипедов немало моделей со стальными рамами. Как правило для этого используются два вида стали: т.н. hi-ten и хромомолибденовые стали. Характеристики этих материалов разные. Поэтому рассмотрим стали отдельно.
Плотность стали незначительно зависит от её состав и составляет ок. 7500-7900 кг/м 3 .
Hi-Ten (Hi Tensile Steel)
Hi Tensile Steel переводится как высокопрочная сталь. По сути это обычная конструкционная сталь с достаточно высоким содержанием углерода. Этот углерод причина высокой жёсткости деталей из стали. Он же источник невысокой пластичности и ударной вязкости, слабой коррозионной стойкости и посредственной свариваемости. При повреждении лакокрасочного покрытия рамы из hi-ten она может «зацвести». Из такой стали сложно сделать лёгкую и прочную раму. Кроме того, рама из hi-ten не обладает необходимыми для велосипеда упругими свойствами. Однако в активе стали невысокая стоимость и хорошая обрабатываемость. Важно, что состав стали не регламентируется стандартами. Поэтому под названием hi-ten встречается сталь как с хорошими механическими свойствами, так и посредственными.
Cro-mo
Легированная сталь. Получила «народное» название хромоль по легирующим добавкам хрому и молибдену. Они придают стали высокую прочности, вязкость, ударную стойкость и стойкость к коррозии. Рамы из такой стали отличаются долговечностью и хорошей упругостью (пружинистостью). При использовании современных технологий из хромомолибденовых сталей можно изготовить раму с переменной толщиной стенок и сечением. По весовым характеристикам она будет лишь немного уступать рамам из алюминия. К недостаткам стали можно отнести склонность к отпускной хрупкости. Последняя может наблюдаться после сварки.
- Алюминий
Scott S40 — велосипед с рамой из алюминиевого сплава. При изготовлении рамы использован гидроформинг
Алюминий получил название крылатого металла за свою невысокую плотность. Это очень пластичный материал, который легко поддаётся ковке, штамповке и механической обработке. На воздухе на поверхности алюминия образуются очень стойкие и плотные оксидные плёнки, которые обеспечивают отличную защиту от коррозии. Тем не менее в определённых условиях алюминий корродирует. Признаком коррозии является не жёлтый налёт на поверхности деталей, как у сталей, а белый.
Чтобы придать алюминию необходимую жёсткость в его состав вводят легирующие добавки. С одной стороны, они увеличивают стоимость материала, с другой стороны позволяют добиться требуемых механических характеристик.
Производители велосипедов используются не алюминий в чистом виде, а разные марки сплавов, отличающиеся составом присадок и, как следствие, механическими свойствами. Наибольшее распространение получили алюминиевые сплавы: 6061, 6061T6, 6065, 7000, 7005, 7005T6, 7009T6, 7010T6, и др. Состав 6000-х материалов отличается от 7000-х составом присадок. Основной «добавкой» в 6000-х сплавах является магний, в 7000-х цинк. Поэтому 7000-е обладают более высокими механическими характеристиками и немного более высокой плотностью. Но такие материалы дороже, хуже свариваются и обрабатываются, а также более склонны к коррозии. Всё вместе это заметно увеличивает стоимость рамы и велосипеда. С другой стороны большая «податливость» 600-х сплавов позволяет использовать при изготовлении из них рам двойной и даже тройной баттинг. Это заметно облегчает раму без снижения прочности.
Чтобы обеспечить алюминиевой раме (и любой другой детали) прочность сопоставимую со стальной рамой приходится увеличивать толщину стенок. В результате рама получается более жёсткая. Кроме того, приходится учитывать низкую выносливость (сокращение срока службы) алюминия в условиях знакопеременных нагрузок.
Плотность 6000-х алюминевых сплавов 2720 кг/м 3 , 7000-х 2750 кг/м 3 .
- Титан
Визуально рама из титана очень похожа на алюминиевую
Подобно алюминию титан представляет собой серебристый металл, который на воздухе покрывается тончайшей оксидной плёнкой. Она обеспечивает надёжную защиту металла от коррозии. От алюминия титан отличается большей плотностью и более высокими механическими характеристиками. Плотность титана на 60% выше алюминия, но прочность примерно равна стали и в два раза выше крылатого металла.
Необходимо отметить сложный характер титана. С одной стороны, он достаточно лёгкий и обладает необходимыми для изготовления рамы упругими свойствами. С другой стороны, его обрабатывемость и свариваемость намного хуже. Сварка титана очень сложный процесс. Поэтому стоимость титановых деталей, в частности рам, намного выше стальных и алюминиевых.
Плотность титана 4540 кг/м 3 .
- Углепластик (карбон)
Самый современный велосипедный материал. Получил название по латинскому названию углерода – карбон (carbon). Материал получается при пропитке полимерными смолами нитей или тканей из углеволокна. Отверждение полученного пластика может производится на воздухе или под воздействием высокой температуре. Материал очень сложный и капризный: реагирует на малейшее отклонение от предписанной технологии изготовления и рекомендуемых материалов.
Основа материала: углеродное волокно. Это тонкие нити, образованные атомами углерода. Вместо нитей могут использоваться углеродные нанотрубки. Они представляют из себя трубчатый материал диаметром нескольких нанометров и длиной до нескольких десятков сантиметров. Волокно и трубки имеют высочайшую прочность на разрыв и растяжение: в несколько раз прочнее стали. Однако на изгиб материал не работает.
Для формирования готовой детали нити или ткань специальным образом наматываются или укладываются. Как правило со сменой направления слоёв. После этого заготовка пропитывается полимерной смолой и отверждается. Полученная деталь имеет небольшую массу и высокую прочность.
Достоинство углепластика: прекрасное сочетание массы рамы и её механических свойств (прочности и жёсткости). Кроме того, углепластиковые детали поглощают вибрации.
Недостатки деталей из углепластика: высокая цена и трудоёмкость изготовления, а также анизатропность. Последнее означает, что деталь имеет разные свойства в разных направлениях. Кроме того, детали из углепластика имеют низкую стойкость к ударным нагрузкам.
Плотность углепластика от 1450 до 2000 кг/м³.
Вывод:
Невозможно выбрать идеальный материал для рамы велосипеда. Каждый обладает набором достоинств и недостатков. Поэтому необходимо трезво оценивать конкретные условия использования велосипеда и исходя из этого выбирать материал.
Прекрасный образец грамотного подхода к выбору материалов: отечественный электрический велосипед RLE Urban с титановой рамой и углепластиковой вилкой. Сочетает высокую жесткость рамы с небольшой общей массой и комфортной вилкой
Необходимо сделать небольшое пояснение и объяснить, в чем различие между терминами прочность и жёсткость.
Прочность — это свойство материала сопротивляться разрушению под действием воздействием внешних сил.
Жёсткость — это способность детали сопротивляться деформации при внешнем воздействии.
Выносливость — это способность выполнять детали или узла своё назначение в течении времени под действием знакопеременных нагрузок.
В качестве иллюстрации можно привести в пример раму велосипеда. Прочная, но не жёсткая рама при большой нагрузке будет деформироваться. Жёсткая рама сохранит свою геометрию.
С одной стороны, нежёсткая рама будет поглощать вибрации и удары от дороги. С другой стороны, она будет «съедать» часть энергии, прикладываемой к педалям.
Cro-mo и Hi-ten сталь
Cro-mo и Hi-ten сталь
Автор: Антон Степанов
С каждым годом экстремальные виды велоспорта, такие как стрит, парк, дерт и фристайл, интересуют все больше новичков. Многие молодые люди хотят научиться выполнять умопомрачительные трюки и прыжки на велосипеде. Как и следует ожидать, вопросы, которые они задают, особой оригинальностью не отличаются. Чем отличается Cro-Mo 4130 от Hi-Ten? Стоит ли переплачивать за Cro-Mo рамы? Так ли важно, чтобы все трубы в раме были Cro-Mo? В каких узлах допустимо использование Hi-Ten? Сегодня в очередной раз разберем одни из самых популярных и актуальных вопросов. Это касается всех любителей трюковых дисциплин на BMX и MTB велосипедах.
1. Чем отличается Cro-Mo 4130 от Hi-Ten? Стоит ли переплачивать за Cro-Mo рамы?
Начнем с того, что оба этих индекса являются марками стали. Для тех кто не учился в технических учебных заведениях поведаю: сталь это сплав железа (Fe) и углерода (C). Самая обычная и дешевая сталь называется углеродистой. Углеродистая сталь хорошо сваривается, однако обладает низкими физическими и химическими свойствами. Если упростить длинные объяснения, то физические свойства это способность выдерживать ударные нагрузки. Разрыв, растяжение, скручивание и так далее. Химические свойства показывают, как будет вести себя сталь в агрессивных средах. В кислоте, при высоких и низких температурах, банальная стойкость к коррозии. Так вот углеродистая сталь это и есть hi-ten, хотя строго говоря, термин расшифровывается, как высокопрочная сталь. Однако, никакой высокой прочности там нет и в помине. Производители не имеют однозначного регламента по hi-ten стали, то есть эта марка стали теоретически может быть очень даже ничего, но в итоге, эта марка делается с максимально возможной экономией. Чтобы понять, как можно было бы сделать «хороший» hi-ten, нужно понять, что такое легированная сталь.
Легированная сталь – это углеродистая сталь с добавлением некоторых химических элементов. Такая операция называется легирование стали. Cro-Mo 4130 это сталь легированная хромом и молибденом. Кроме них имеются и другие добавки, но их содержание незначительно. Совсем небольшое добавление в сплав этих химических элементов способно очень серьезно изменить физические и химические свойства сплава. В зависимости от требуемого результата сталь легируется разными элементами.
Cro-Mo 4130 по прежнему легко сваривается. То есть не требует от производства сложных манипуляций перед процессом сварки. Например, подогрева перед сваркой и плавного охлаждение после или обязательного отпуска. Сплав почти в 2 раза прочнее и устойчивее к коррозии, чем hi-ten.
Теперь про то, почему hi-ten мог бы быть хорош: если Cro-Mo 4130 это строго регламентированная марка стали, где не может быть превышения уровня хрома или молибдена ни на сотую долю процента, то hi-ten не предполагает такого строгого регламента. Теоретически hi-ten может быть таким же как и Cro-Mo, но это никому не нужно, поэтому не попадитесь в эту ловушку. Я находил в интернете формулировки, которые допускают существование качественной hi-ten стали, однако в вело промышленности ее нет. Я думаю теперь вы понимаете, в чем отличие этих марок стали. Cro-Mo почти в два раза превосходит по всем параметрам Hi-Ten. Это значит, что для достижения приемлемой прочности, нужно использовать трубы в два раза толще.
Средняя рама из Cro-Mo 4130 на комплит велосипедах весит 2400-2800 грамм. Следовательно из Hi-Ten она будет весить 5000 грамм, т.е. 5 кг. Такого производители допустить не могут и используют трубы с той же толщиной стенки, с которой были бы трубы из Cro-Mo 4130, а это приводит нас к трещинам, гнущимся перьям, разочарованию и слезам. Сгинь нечистая сила!
Теперь вы понимаете, почему стоит переплачивать за Cro-Mo рамы!
2. Так ли важно, чтобы все трубы в раме были Cro-Mo? В каких узлах допустимо использование Hi-Ten?
Для качественного BMX велосипеда, на котором планируется выполнять трюки и прыжки высокой и средней сложности, из хромомолибдена должны быть изготовлены все трубы и большинство оборудования! Hi-Ten мягкий материал, а подшипники сделаны из жесткой стали. Таким образом, Вы можете деформировать рулевой или кареточный стакан, если проморгаете люфт в рулевой колонке или будете менять подшипники в раме. Дропауты легко гнутся, особенно при гриндах. Любое лобовое столкновение может привести к непоправимым повреждениями рамы. Руль согнется, вилка тоже, ну и перья рамы на десерт. Из простой стали Hi-Ten допустимо сделать звездочку или подседельный штырь. Рама, руль, вилка, шатуны, оси втулок и педалей должны быть из Cro-Mo!
Существуют BMX велосипеды комбинированного типа, рама и основные узлы которых изготовлены из двух материалов. В целях экономии из простой стали делают менее нагруженные участки рамы, а более нагруженные (передний треугольник рамы, перья) – из хромомолибдена. Рама имеет обычно универсальную геометрию, подходящую под разные стили. Шатуны, оси втулок и шток вилки в таких байках обычно тоже хромомолибденовые, руль – или стальной или легированный CrMo. Комбинированный вариант можно купить только начинающим экстремалам, у которых не хватает денег на более качественный велик, а научиться выполнять трюки хочется прямо сейчас. На таком велике можно выполнять трюки, которые не оказывают очень большого физического воздействия на раму и другие узлы байка. В основном это простые трюки и некоторые средней сложности. Если парень втянется и захочет прогрессировать, со временем можно будет купить новый, более классный и прочный байк. Во время обучения легким трюкам он поймет, какая ему больше подходит геометрия.
Если Вы покупаете велосипед ребенку, именно ребенку и уверены на 200%, что он не будет на нем прыгать, то можно взять Hi-Ten велосипед. Большинство любительских байков для детей 6-11 лет, как раз и относятся к начальному уровню, они комплектуются рамами и рулями из обычной стали, но ведь и нагрузка на такой байк меньше, наврядли ребенок будет исполнять сложные прыжки и трюки с большой нагрузкой.
Да, Cro-Mo детали иногда тоже ломаются, трескаются, гнутся, но держатся гораздо дольше и стоят своих денег.
Материалы велосипедных рам: какие бывают и в чём разница
Сталь, алюминий, углепластик, а может быть титан? Как выбрать, чтобы велосипед не разочаровал?
При выборе велосипеда материал рамы даже более важен, чем качество оборудования и общая цена. Компоненты можно поменять, а рама будет с вами всегда, пока велик принадлежит вам. К тому же на раму и вилку приходится большая часть стоимости, поэтому перед покупкой стоит подумать, что предпочесть. Так что же?
Человечество достигло многого, но пока не придумало материал, который позволял бы производить рамы сложных форм с безупречными соединениями труб, достаточно упругие для комфортной езды и одновременно достаточно жёсткие для езды эффективной, лёгкие, но прочные, поддающиеся ремонту в случае аварии и при этом недорогие.
Идеального материала нет. А раз его нет, значит выбор любого — это всегда компромисс.
Технически сделать раму можно из чего угодно, от веток до чистого золота. Но здравый смысл и опыт производителей вывели список из четырёх основных материалов, в который за сочетание физических свойств и возможностей обработки вошли сталь, алюминий, углепластик, или по-другому карбон, и титан.
Сегодня именно из них делают подавляющее большинство велосипедных рам в мире.
Сталь
Как сплав железа и углерода сталь хороша своей прочностью и способностью гасить мелкие вибрации от неровной дороги. Если обобщить другие характеристики разных типов и марок стали, получится тяжёлый и упругий металл, ремонтопригодный и перерабатываемый, легко поддающийся коррозии, но при этом долговечный из-за высокой устойчивости к усталости.
Сталь различают по типам и маркам, в зависимости от вида и количества примесей.
Углеродистая — самая обычная дешёвая сталь, из которой делали советские велики. Она легко сваривается, но обладает не самыми лучшими эксплуатационными свойствами. Помните старые велосипеды в деревне у дедушки, «худые», ржавые и тяжёлые? Вот они как раз из самой доступной в то время обычной стали.
Hi-ten (или Hi Tensile, конструкционные стали улучшенного качества) — несмотря на слово «Hi», обозначающее «высокий» или «высший», выдающимися качествами этот материал не обладает.
Сегодня не существует единого чёткого регламента по характеристикам hi-ten стали, поэтому большинство производителей выпускают эту марку с максимально возможной экономией. Рамы из неё можно встретить в ретровелосипедах или в самых дешёвых современных моделях.
Чтобы понять, какой может быть качественная конструкторская сталь, нужно разобраться, что даёт стали легирование — добавление в сплав примесей для улучшения свойств основного материала.
Легированная сталь — это углеродистая сталь с определёнными элементами. Например, сплав с молибденом и хромом называется хромоль или Cro-Mo. Он легко поддаётся обработке, не требует подогрева перед сваркой и плавного охлаждения после. Хромоль легче и значительно прочнее hi-ten, устойчивее к коррозии и хорошо гасит вибрации.
Для изготовления велосипедных рам чаще всего используется легированная конструкционная хромомолибденовая сталь 30ХМА ГОСТ 4543 или 4130, если следовать американской классификации. Производители иногда указывают на своих велосипедах марку металла, особенно если хотят подчеркнуть его высокое качество.
Долгое время сталь оставалась основным материалом велосипедных рам, потому что была относительно недорогой и простой в обработке. Эта классика велостроения жива и сегодня, хотя в последние годы её использование сократилось.
Основные причины потери популярности в том, что сталь ощутимо тяжелее, чем алюминий или карбон, а это делает её непригодной для велосипедов высокого класса особенно для профессионального спорта. К тому же массовое производство стальных рам дороже, чем алюминиевых.
Но это не значит, что в мире велосипедов нет места для стали. Она остается популярным материалом для тех, кому не важен вес, но важны прочность, комфорт во время езды и возможность легко починить поломку — для велотуристов.
Алюминий
Чистый алюминий мягкий, но когда он образует сплавы, его твёрдость возрастает, поэтому для производства рам используют металл с добавками магния, кремния, меди и цинка.
В велосипедной индустрии применяются в основном три марки сплава:
- 7005, где основная добавка — цинк
- 6061 с добавками магния и кремния
- 7075, куда добавлено больше меди и цинка.
У этих материалов разные физические свойства. Например, 7075 самый тяжёлый, твёрдый и прочный, 6061 легче и технологичнее, то есть из него проще (и дешевле) делать рамы из труб сложного сечения с баттингом.
Сплавы отличаются, но не так, чтобы это мог заметить обычный любитель в повседневной жизни. Кроме того, сравнивать велосипеды исключительно по марке металла было бы неправильно.
Все рамы из алюминия относительно лёгкие, жёсткие и отзывчивые, на них легко разгоняться и управлять велосипедом. Это одновременно является и недостатком — рама не амортизирует, и колебания передаются человеку практически без изменений. Также этот металл накапливает усталость и в среднем через 10-15 лет может разрушиться внезапно, а ремонтировать его сложно.
Алюминий легко реагирует с кислородом и в нормальных условиях всегда покрыт прочной оксидной плёнкой. Она защищает его от дальнейшего окисления, поэтому коррозия невозможна — отличное качество для велосипедной рамы. А ещё алюминий доступный и недорогой, что делает его хорошим выбором для тех, чей бюджет ограничен.
Карбон
Углепластик или карбон пришёл в велоиндустрию из авиакосмической отрасли. Это полимерный материал из тонких нитей углеродного волокна, соединённых в определённом порядке полимерной смолой.
Из карбона можно создавать рамы практически любых форм, которые невозможны с другими материалами. Изменяя толщину и направление отдельных волокон, а также количество слоёв, производители могут добиваться нужной степени упругости и жёсткости в разных участках рамы и получать невероятно лёгкие, прочные и комфортные велосипеды. А так как углепластик не является металлом, коррозия ему не страшна.
Единственный минус — это хрупкость. Главную опасность представляют точечные ударные нагрузки, которые могут разрушить карбоновый монолит, если их вектор не совпадает с направлением волокон. Не редки случаи, когда после неудачного падения или столкновения рама из углепластика полностью приходит в негодность.
Карбон — почти синоним дорогого велика. Этот материал используют в рамах высококлассных горных и шоссейных моделей, спортивных трековых и гоночных велосипедах, для которых важен низкий вес и аэродинамические качества. В последние годы карбон стал появляться и в топовых моделях многих популярных производителей.
Титан
Ещё один материал «для космонавтов», популярный у изготовителей профессиональных и эксклюзивных велосипедов.
Сплавы этого металла обладают лучшими качествами стали, алюминия и карбона. У титана самое высокое среди всех металлов соотношение прочности и веса, он не подвержен коррозии, из него получаются прочные, упругие, лёгкие и долговечные велосипеды. Неудивительно, что многие производители предлагают пожизненные гарантии на свои титановые рамы.
Титан замечательно подходит для езды и имеет всего два недостатка: он дорогой и с ним сложно работать. Как компромисс некоторые бренды добавляют отдельные титановые трубки в некоторые части карбоновых рам.
Экзотические материалы
Кроме стали, алюминия, титана и карбона для создания рам применяют самые неожиданные и необычные вещи: различные сорта древесины, фанеру, бамбук и тростник, высокотехнологичные полимеры, рамы из которых печатают на 3D-принтере, разнообразные сплавы с магнием, скандием или бериллием.
Но все они остаются на уровне прототипов для дальнейшего усовершенствования или делаются как велосипеды для забавы, рекламы и любопытства ради. Ни одному из новых материалов не удалось потеснить «большую четвёрку» и попасть в массовое производство.
Так что же выбрать?
У каждого материала — своя задача, достоинства и недостатки, и выбор подходящего именно вам варианта будет зависеть от бюджета и предполагаемого использования велосипеда.
- Важен ли для вас вес велика?
- Сколько денег вы готовы потратить?
- Хотите купить велосипед раз и навсегда или планируете заменить его через пару сезонов?
- Любите гонять по лесам, собираетесь путешествовать или лишь изредка выезжаете в ближайший магазин?
- Доверяете исключительно крупным производителям или ищете уникальный дизайн и нестандартную сборку?
Ответы на эти вопросы и определяют выбор велосипеда, рама которого будет помогать, а не мешать вам во время езды.
Например, вы новичок в городской езде и не хотите тратить много денег, скорее всего, имеет смысл купить алюминиевый велик. Относительно лёгкая рама позволит носить его по подземным переходам, а жёсткость сделает езду эффективной. К тому же сейчас появляются алюминиевые рамы, которые за счет конструкционных особенностей позволяют минимизировать эти недостатки.
Хотите лететь стрелой и не жалеете на это денег — лёгкий карбоновый велик создан для вас. Если важен комфорт, но не вес, выбирайте сталь, она недорогая и хорошо амортизирует. А если деньги не главное, возможно, титановая рама — ваш лучший вариант из-за её шелковистой мягкости хода и исключительной долговечности.
И последнее: не бойтесь ошибиться. Велосипед — хоть и любимая, но всё-таки просто вещь, которая предназначена для вашего удовольствия. Не нравится — расставайтесь и выбирайте нового двухколёсного друга, с которым вам по пути.
Материалы рам велосипедов
Рама — основная и самая главная часть велосипеда.
Вопрос, какой же материал рамы лучше остается открытым уже не первый год, поскольку подход к выбору материала — сугубо индивидуальный.
Основными материалами сегодня являются хромомолибденовая сталь и алюминиевые сплавы.
1. Сталь — первый материал, из которого стали делать рамы для велосипедов. В последнее время наблюдается тенденция к возрождению стальных рам, это вызвано появлением новых технологий которые позволяют делать материал, который бы удовлетворил высоким требованиям современного велоспорта.
Сталь в целом привлекательна благодаря своей надежности, простоте обработки и ремонта и относительной дешевизне. Сталь хорошо гасит вибрации.У этого материала довольно продолжительный срок службы, и у него нет свойства накапливать «усталость». Если рама начинает стареть, она предупреждает об этом — появляются трещины, ржавчины.
Известны несколько типов стали:
- — Hi-Ten (Hi Tensile) — «конструкционные стали улучшенного качества», это самый дешевый материал. Рамы из этой стали достаточно тяжелые и не обладают хорошим «накатом».
- — Cro-Mo (cromomolibden) — хромомолибденовые сплавы. Рамы из этого материала более легкие, чем из Hi-Ten, более жесткие, но и более дорогие.
К достоинствам хромомолибденовой рамы также следует отнести ее способность изгибаться на виражах и тем самым облегчать управление, в значительной степени гасить мелкую вибрацию и даже немного смягчать удары. К тому же они незначительно подвержены коррозии. Такие рамы почти не используются в кросс-кантрийных байках высокого уровня, но популярны среди туристов, марафонцев и любителей зимнего катания.
Более высокого класса такие рамы делают с переменной толщиной труб (баттинг). Рамы с тройным баттингом прочны и достаточно легки одновременно.
2. Alu (Aluminium) — алюминиевые сплавы. Этот материал позволяет сделать еще более жесткую и во многих случаях более легкую раму, чем Cro-Mo. Существует целый ряд алюминиевых сплавов и способов их обработки (7000, 7005, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061, 6061T6, 6065 и тд). В сплавы 6000-й серии добавляют магний, 7000-й серии — цинк. Наиболее распространенный (в силу цены) 7005й. Чем меньше номер алюминиевого сплава, тем он дороже, а качество его лучше. Более продвинутые фирмы используют сплав 6061.
Алюминиевая рама значительно меньше корродирует в агрессивной среде, чем хромомолибденовая и тем более, чем стальная.
На алюминиевых рамах легче разгоняться, лучше въезжать на горки, они позволяют хорошо чувствовать дорогу, правда, по сравнению с хромомолибденовыми рамами, алюминиевые обладают меньшей накатистостью. Рама перестает «катить» как только вы перестаете крутить педали. Повороты проходить сложнее, чем на хромомолибденовой раме, однако при этом сам поворот проходится быстрее.
Алюминиевые рамы не обладают свойством гасить вибрации. Срок жизни этих рам, как правило, меньше (около 10 лет). Алюминиевые рамы «накапливают» усталость и (по прошествии 10-15 лет) могут разрушиться внезапно. Однако многие производители в настоящий момент дают пожизненную гарантию на рамы из алюминиевых сплавов. Это говорит о том, что совершенствующиеся технологии позволяют увеличивать срок службы материала.
Алюминиевые рамы также могут иметь баттинг.
Один из редких видов алюминиевых сплавов — скандий. Скандий похож на титан по весу и гибкости и обладает при этом очень высокой поверхностной прочностью. Рамы из скандия должны изготавливаться очень аккуратно, так как раму нельзя отрихтовать (выровнять вхолодную) после сварки.
Последнее достижение алюминиевого рамостроения — гидроформованные трубы. Эта технология позволяет избежать швов в конструкции рамы, что заметно повышает надежность рам.
На российском рынке из качественных зарубежных производителей алюминиевых велосипедов представлены: США — GT, TREK, MARIN, SCOTT; Германия — WHEELER, Тайвань — GIANT.
В целом, алюминиевая рама на сегодня — самый лучший вариант, если говорить о соотношении качества, эксплуатационных свойств и цены.
3. Магний является, пожалуй, самым редким материалом для велосипедных рам.
- Низкий вес
- Хороший накат
- Прекрасная жесткость.
- Высокая цена
- Очень низкий ресурс (до 2-3 лет).
- Подвергаются сильной коррозии.
4. Carbon (углепластик). Это сверхлегкие рамы, но крайне неустойчивые к ударным нагрузкам. Это рамы для профессионального использования.
5. Ti (Titanium) — Титан. Этот материал, как и карбон, пришел в велоиндустрию из аэрокосмической области. Титан сочетает в себе достоинства алюминия и стали — твердость и легкость. Устойчив к коррозии. Отлично гасит вибрации, срок службы достаточно велик.
Титановые сплавы трудно поддаются механической обработке и требуют сложных технологий сварки. Этим объясняется столь высокая цена на титановые сплавы.
Рамы из этого материала — для профессионалов.
На российском рынке известна фирма WHEELER, предлагаются велосипеды из титановых сплавов.
Резюме: выбор рамы для велосипеда индивидуален и зависит от предпочтений велосипедиста и стиля катания. Для начинающих велолюбителей посоветуем выбирать что-то из алюминиевых или хромомолибденовых сплавов. Любые другие материалы (Карбон, Титан, Магний) не для новичка.
Рама велосипеда — материал
Сталь. Несколько лет назад самыми распространенными были именно стальные рамы. На протяжении почти вековой истории технология производства рам из различных марок сталей была доведена до совершенства. В последние годы в велостроении используются сорта сталей, в которые в качестве легирующих элементов добавляются хром и молибден. Такие рамы называются хромомолибденовыми, или хромолевыми. Иногда используют более дешевые сорта сталей высокопрочных марок (их называют hi-ten).
Важное преимущество стальной рамы – ее высокая ремонтопригодность. Это означает, что в случае поломки такую раму можно отремонтировать с помощью обычного сварочного аппарата, который можно найти в любой мастерской для ремонта автомобилей. Другим важным свойством стальной рамы является то, что такая рама на неровностях дороги пружинит, гася вибрацию и толчки.
К недостаткам стальных рам относят относительно большой вес (особенно у рам из сталей hi-ten) и подверженность коррозии. Новые рамы всегда покрываются различными эмалями, которые защищают раму от коррозии. Но в процессе эксплуатации это покрытие легко можно повредить. Поэтому хотя бы один раз в сезон стальную раму рекомендуется осмотреть, и закрасить повреждения лакокрасочного покрытия. Чтобы защитить от коррозии внутренние полости стальной рамы, рекомендуется раму нового велосипеда обработать одним из автомобильных антикоррозийных покрытий (например, «Мовиль»).
Алюминиевые сплавы. В последние годы все большее распространение получают велосипедные рамы из алюминиевых сплавов. Сплавы, которые используются в велостроении, обозначаются четырехзначным номером (например, 6061 или 7005). Вопреки распространенному мнению, больший номер материала не означает лучшее качество — это число определяет всего лишь состав сплава. Так, в состав сплава 6061 входит, кроме алюминия, еще и магний, кремний, и медь. А в состав сплава 7005 добавлен цинк.
Самое главное преимущество рамы из алюминиевого сплава – меньший, в сравнении со стальной рамой, вес. Рамы из алюминиевых сплавов делаются из более толстых труб, для достижения сравнимой со стальной рамой прочностью, но при этом они все равно получаются легче стальных. Алюминий меньше подвержен коррозии, чем сталь, но при езде в зимнее время по городским улицам, которые обрабатываются солью и различными реагентами, коррозия может вызвать повреждения рамы. Поэтому, если велосипед эксплуатируется зимой, его надо чаще мыть. (Впрочем, это относится к любому велосипеду).
Несколько лет назад приходилось слышать, что алюминиевая рама менее надежна, чем стальная. Но технология производства не стоит на месте, и сейчас на алюминиевые рамы производители дают гарантию не меньшую, чем на рамы из стали. Любой механизм может сломаться, но поломка алюминиевой рамы обычно происходит в результате достаточно серьезной аварии (то же самое можно сказать и про стальные рамы)
К недостаткам алюминиевых рам относят более высокую цену, и ограниченную ремонтопригодность. Сварка алюминиевых сплавов – более сложный технологический процесс, и для ремонта такой рамы требуется как минимум аппарат аргоновой сварки.
Важное свойство алюминиевых рам – высокая жесткость, из-за чего велосипед становится очень легко управляемым. Но при этом все неровности дороги передаются на руки и тело велосипедиста, поэтому велосипед с такой рамой часто оборудуется амортизаторами.
Титановые сплавы. Эти материалы удачно сочетают в себе высокую прочность, малый вес, и при этом практически не подвержены коррозии. Титановые рамы, как и стальные, пружинят, гасят толчки и вибрацию, вызванную неровностями дороги, поэтому ехать на таком велосипеде оказывается комфортно. Самым серьезным недостатком рамы из титановых сплавов является достаточно высокая цена, что сильно ограничивает спрос на эти изделия. Серийно велосипеды с титановыми рамами выпускают очень немногие фирмы-производители. На территории России есть несколько заводов, которые изготавливают велосипедные титановые рамы на заказ, но для оформления заказа на такую раму надо очень хорошо представлять себе цели, которые вы хотите достигнуть.
Магниевые сплавы. Главное преимущество сплавов на основе магния – очень малый вес и высокая прочность. Рамы из этих сплавов получаются очень легкими, даже легче, чем титановые и алюминиевые, но при этом достаточно прочными. Магниевые рамы превосходно пружинят и гасят вибрацию не хуже, чем стальные, но пока еще остаются очень дорогими. Другой недостаток магния – высокая химическая активность, поэтому магниевые рамы относительно быстро коррозируют.
Композитные материалы. В последние годы производители велосипедных рам пытаются уменьшить вес своих изделий, одновременно добиваясь высоких прочностных характеристик. При этом используются новейшие достижения не только металлургии, но и химии полимеров. Рамы из углепластика (их еще называют карбоновыми) обладают рядом полезных свойств – легкими, прочными, и при этом они хорошо гасят вибрацию. Важным преимуществом карбоновых рам является полное отсутствие коррозии. Главным недостатком рам из углепластика является очень высокая цена. Кроме того, пока еще карбоновые рамы получаются хрупкими, боятся ударов. Падение на таком велосипеде может привести к поломке рамы. Впрочем, технология производства постоянно совершенствуется, и не исключено, что будущее именно за композитными материалами.