Berapa tahun bingkai aluminium bertahan dalam sepeda touring?

15

Berapa lama bingkai aluminium bertahan dalam sepeda touring?

[Pertanyaan tambahan yang dihapus agar jelas.]

Latar Belakang

Sejauh ini saya lebih suka aluminium vs baja karena berbagai alasan, tetapi jika baja bertahan lebih lama secara signifikan, untuk sepeda touring berikutnya saya akan menggunakan baja.

My Cannondale Badboy 2004 memiliki celah di alu-frame. Saya terkejut dengan ini, saya pikir sepeda saya akan bertahan 20+ tahun dengan mudah. Workshop yang mereka katakan ini adalah frame berkualitas tinggi dan kuat, tetapi setelah 10 tahun frame alu bisa lelah. Terutama jika saya menggunakan sepeda saya baik di musim dingin dan musim panas, karena perubahan panas memakai alu lebih cepat. Mereka mengatakan itu bisa dilas, yang biayanya secara signifikan lebih kecil vs bingkai baru (jika tersedia), tetapi saya harus siap untuk retakan lain muncul. Lokakarya ini mengontrak tukang las yang berspesialisasi dalam pengelasan dan perbaikan kerangka sepeda.

Saya juga menemukan artikel penelitian ilmiah tentang topik ini. Jika seseorang memiliki akses ke ScienceDirect ( Cicero et al. (2011): Analisis penyebab retak pada kerangka sepeda paduan aluminium ), saya akan tertarik pada kesimpulan.

Saya tertarik untuk tur sepeda, bukan sepeda jalan, sepeda kota, dll.

Saya senang memperbarui / mengklarifikasi pertanyaan saya jika perlu, buat komentar.

Topik yang saya teliti:

  1. Perawatan pada bingkai Aluminium
  2. Jenis kerangka mana yang lebih baik untuk sepeda touring, baja atau aluminium?
  3. Apakah mungkin untuk memperbaiki lekuk pada bingkai aluminium?
  4. Apa pro dan kontra antara kerangka aluminium dan karbon?
  5. Apakah torsi relevan untuk baja / aluminium? Di mana saya menemukan spesifikasi torsi?
  6. frame non-baja dan umur panjang
  7. http://forums.mtbr.com/frame-building/aluminum-welding-cracked-frame-134600.html
  8. http://singletrackworld.com/forum/topic/repairing-a-cracked-frame

Retak di bingkai alu dekat kapak belakang (sepeda terbalik): Retak dekat kapak belakang

repair frames touring touring-bikes olee22
sumber
4
Tergantung pada kualitas konstruksi bingkai. Tergantung pada paduan dan ketebalan yang tepat serta praktik konstruksi. Bergantung pada seberapa kasar Anda mengendarai sepeda, pada medan dan rintangan seperti apa. Saya ragu ada jawaban yang kuat selain mencoba melakukan survei statistik skala besar. Secara pribadi, saya menolak untuk khawatir tentang hal itu.
keshlam
1
Sepeda aluminium Anda retak tetapi Anda masih lebih suka aluminium karena bebas korosi dan tidak perlu khawatir melukis. Jika korosi dan cat adalah prioritas Anda maka tentu saja Anda harus mendapatkan sepeda aluminium.
paparazzo
1
Sepeda aluminium berkarat seperti halnya baja. Saya belum melihat kerangka baja dengan apa pun selain karat kosmetik / permukaan sebelum komponen logam yang umum digunakan untuk sepeda Alloy diisi.
mattnz
1
Mengenai artikel penelitian yang Anda temukan, ada korosi umum di seluruh bagian dalam bingkai, disalahkan pada lingkungan yang lembab dan bergaram yang digunakan (di suatu tempat di Spanyol mungkin). Ada juga stress corrosion cracking ( en.wikipedia.org/wiki/Stress_corrosion_cracking ) dan bukti kelelahan yang jelas. Paduan Al adalah AA7005, dan telah berusia lebih dari itu.
dr.blochwave
3
@ mattnz Tidak ada aluminium tidak hanya berkarat seperti baja. Pernahkah Anda melihat karat pada kaleng aluminium? Aluminium terkorosi tetapi tidak berkarat. Karat hanya mengacu pada korosi besi dan baja. Aluminium terkorosi tetapi tidak berkarat. Namun, korosi aluminium adalah aluminium oksida, bahan yang sangat keras yang sebenarnya melindungi aluminium dari korosi lebih lanjut. Korosi aluminium oksida juga lebih mirip aluminium (warna abu-abu kusam hingga putih pekat), jadi tidak semudah melihat besi berkarat.
paparazzo

Jawaban:

13

Ada banyak pertanyaan jadi saya akan memilih yang ada di judul.

Berapa tahun bingkai aluminium saat ini akan bertahan dari sepeda touring?

Tergantung:

  • Tidak tahu apa
    konstruksi rangka aluminium adalah faktor yang lebih besar dari material
  • Tidak tahu penggunaannya
    Gunakan faktor yang lebih besar dari material
  • Tidak tahu bagaimana Anda akan merawat sepeda.
    Perawatan / pemeliharaan adalah faktor yang lebih besar daripada material

Aluminium tidak berubah dalam 10 tahun

Yang kami tahu adalah aluminium terakhir Anda, kualitas tinggi, frame sepeda yang kuat bertahan sekitar 10 tahun

Tebakan terbaik adalah aluminium Anda berikutnya, kualitas tinggi, kerangka yang kuat juga akan bertahan 10 tahun.
Benar-benar itu tebakan terbaik

Itu sama kaburnya, sampai berapa lama sepasang sepatu kets sekarang bertahan?
Dan tebakan terbaik untuk berapa lama sepasang sepatu kets saya berikutnya akan bertahan adalah berapa lama pasangan terakhir saya bertahan.

Kelelahan aluminium dan baja tidak mudah lelah. Seperti yang dinyatakan dalam baja komentar tidak kelelahan - baik tidak selalu. Baja ringan biasanya tidak akan mengakui pertumbuhan retak kelelahan jika tekanan yang diterapkan di bawah sekitar 10% dari kekuatan material. Bahan-bahan, seperti paduan aluminium, tidak memiliki batas keletihan seperti itu. Jika beban siklik diterapkan, paduan aluminium akan selalu kelelahan. Untuk kekuatan yang sama, sepeda baja biasanya akan lebih berat dari aluminium. Tetapi Anda mendapatkan sepeda yang jauh lebih rentan terhadap kelelahan. Dengan baja Anda juga mendapatkan sepeda yang akan mengambil ding (penyok) dan tidak mengurangi kekuatan struktural sejauh aluminium. Bukan hal yang persis sama tetapi pada tingkat molekuler mereka saling berhubungan. Bahan Bingkai

Menemukan nomor yang dikutip. Hanya karena itu di Internet tidak membuatnya benar tetapi di sini adalah kutipan 5-10 tahun.
Frame Sepeda: Aluminium Vs. Baja

Rangka aluminium memiliki umur kelelahan terpendek dari bahan apa pun yang digunakan untuk memproduksi kerangka sepeda. Bingkai aluminium yang khas memiliki harapan hidup lima hingga 10 tahun. Kehidupan baja yang lelah jauh lebih lama, tetapi materialnya membutuhkan lebih banyak perawatan. Untuk mencegah pembentukan karat, rangka baja harus dibersihkan dan dipoles secara teratur dan secara berkala dilapisi dengan penghenti karat pada bagian dalam bingkai.

Jika Anda mendiskon baja karena akan berkarat maka Anda tidak merawat motor dengan baik. Sepeda baja yang dirawat dan disimpan dengan baik tidak boleh berkarat. Dan pastinya itu tidak akan hilang dalam waktu hidup Anda. Anda menyatakan sepeda dari era ayah Anda berlangsung 40-50 tahun - cukup yakin itu adalah sepeda baja.

Jika Anda ingin bebas lelah dan bebas karat maka dapatkan titanium.

paparazzo
sumber
Terima kasih banyak untuk poinnya! Saya menghapus pertanyaan ekstra agar lebih jelas. Tentu saja sepeda tua dari ayah saya dari baja.
olee22
+1 untuk titanium! Jika itu tidak begitu mahal dan karenanya tidak cocok untuk bepergian (karena kebutuhan untuk meninggalkannya di depan umum) ...
arne
Baja akhirnya kelelahan, hanya butuh waktu lebih lama. Selalu ada tradeoff dalam berat / daya tahan terlepas dari materi.
Fred Anjing Ajaib Ajaib
@FredtheMagicWonderDog Nah .... baja ringan biasanya tidak akan mengakui pertumbuhan retak kelelahan jika tekanan yang diterapkan di bawah sekitar 10% dari kekuatan material.
paparazzo
1
Tubeet sepeda "baja" kelas atas tidak memiliki banyak kesamaan dengan paduan baja biasa. Kembali di masa lalu ketika baja adalah satu-satunya pilihan, frame retak pada sepeda balap high-end adalah umum setelah 50-60K mil.
Fred the Magic Wonder Dog
7

Saya lebih banyak meneliti tentang topik ini.

Jawaban singkatnya adalah bahwa kerangka aluminium dapat bertahan dari beberapa tahun hingga 50 tahun / seumur hidup.

Jawaban panjangnya adalah:

  • Faktor utama adalah kelelahan (tidak termasuk kecelakaan): "Kecenderungan material (logam) untuk menembus beban siklik berulang pada tekanan yang jauh lebih kecil dari kekuatan tarik dalam uji statis."
  • Tanda akhir kehidupan struktur alu adalah retak kelelahan, ketika retak pertama muncul, mungkin lebih banyak akan datang. Beberapa tahun dapat diperoleh dengan pengelasan tetapi mungkin gagal di tempat lain. Diperlukan inspeksi rutin untuk menghindari kegagalan total.

Faktor utama dalam kelelahan bingkai aluminium:

  1. Desain, manufaktur, pengelasan, bahan : faktor penentu bagi 90% pemilik sepeda, karena mereka tidak menggunakan sepeda sebanyak itu sehingga mereka akan kelelahan saat menggunakannya. Kami, di forum ini, mungkin di 10% lainnya.
  2. Kondisi lingkungan : salin, lembab, perubahan suhu besar meningkat.
  3. Gunakan (berat pengendara, medan): penunggang yang lebih berat kelelahan lebih banyak, dan lebih banyak menggunakan dari waktu ke waktu meningkatkan peluang untuk gagal secara signifikan. Untuk pengguna berat, yang tetap membeli frame yang bagus, dan merawat motornya, mungkin inilah faktor pembatasnya. Menghitung berapa km seseorang dapat melakukan tur per tahun, ini membatasi umur bingkai hingga 5-10 tahun atau maksimal ~ 200.000 km.

Rekomendasi untuk memperpanjang usia bingkai aluminium:

  • Desain-manufaktur-pengelasan berkualitas tinggi dapat secara signifikan bertahan lebih lama dalam kondisi yang sama, menghabiskan uang pada kerangka yang baik.
  • Lindungi dari kondisi lingkungan, jangan tinggalkan di luar di musim dingin, lindungi dari kelembaban saat tidak digunakan.
  • Naik dengan bobot lebih sedikit.

Sebuah konsekuensi praktis bagi saya bahwa sepeda rangka aluminium bekas berbahaya, perlu pemeriksaan cermat terhadap tanda-tanda, dan informasi seberapa banyak sepeda itu digunakan, bagaimana sepeda itu disimpan.

Beberapa sumber daya yang lebih menarik:

  1. Desain kelelahan frame sepeda yang dilas menggunakan kriteria multiaksial (Procedia Engineering, 2012)
  2. Fabrikasi dan Kegagalan Kelelahan pada Aluminium (Professional Boat Builder, 06 2012)
  3. Pembentukan retak kelelahan pada aluminium kristal tunggal (Acta Metallurgica, 1961)
  4. Desain Kelelahan Komponen dan Struktur Aluminium (Hardcover, 1996)
  5. Alat Olah Raga: Frame Sepeda (Ensiklopedia Bahan: Sains dan Teknologi, 2001)
  6. Analisis Elemen Hingga Parametrik dari Geometri Rangka Sepeda (Procedia Engineering, 20114)
  7. Apa itu keletihan dan bagaimana bisa dihindari?
olee22
sumber
4

Faktor penting tentang bingkai aluminium adalah bahwa hampir semua paduan aluminium yang ada gunanya untuk membangun benda-benda tunduk pada "pengerasan kerja".

Ini artinya, karena sepotong aluminium "bersepeda" dalam siklus pelepasan stres, aluminium cenderung semakin rapuh. Baja tidak menunjukkan karakteristik ini pada apa pun yang mendekati tingkat yang sama.

Contoh: Beberapa tahun yang lalu saya berkemah di tur. Ketika saya sedang merakit tenda saya, salah satu tiang aluminium multi-segmen mengembangkan celah di ujung tempat tiang berikutnya "dihubungkan". Bergeser di sekitar saya membuat tenda terpasang OK, tetapi malam berikutnya beberapa kutub lainnya mengembangkan celah yang sama, dan pada akhir perjalanan saya perlu mengganti seluruh set. Tahun berikutnya kemping lain dalam kelompok memiliki masalah yang sama persis.

Bukan tekanan ekstrem yang menyebabkan retakan ini, tetapi hanya "bersepeda" untuk memasang tenda dan menurunkannya 50-60 kali. Rangka sepeda aluminium terbuat dari paduan yang lebih baik dan dibangun lebih berat, tetapi mekanisme yang sama sedang bekerja, dan bahkan kerangka yang tidak mengalami tekanan ekstrem pun akan semakin rapuh seperti yang digunakan.

Daniel R Hicks
sumber
1

Saya bekerja dengan seseorang yang adalah seorang perancang sepeda di cannondale beberapa tahun yang lalu. Dia mengatakan kepada saya bahwa frame dirancang untuk memuat siklus 1.000.000 kali sebelum kegagalan. Jadi itu berarti frame bisa dimuat ke stres desain penuh satu juta kali sebelum kegagalan.

Juga pengelasan bingkai yang retak adalah ide yang SANGAT buruk. Aluminium dipanaskan. Pengelasan itu menghilangkan perlakuan panas dan sangat mengurangi kekuatan material. Untuk 7005 aluminium, itu berarti mulai dari tarik 41.000 psi ke 28.000 psi. Itu sekitar 30% pengurangan kekuatan.

banzairx7
sumber
4
Siklus 1M terdengar sangat banyak, tetapi guratan pedal 1M hanya ~ 5000km, dan 1 tonjolan kecil saat Anda mengendarai sepanjang jalan tanah lebih dari sepersepuluh dari itu. Sepeda juga cenderung menuju puncak yang jauh lebih tinggi daripada rasio stres rata-rata daripada, katakanlah, mobil. Kecuali Anda dapat menghubungkan angka itu dengan harapan hidup yang sebenarnya, saya tidak berpikir itu relevan.
Móż
2
[Rujukan?] Dan ini hanya mengarah pada "apa batas stres desain penuh" dan itu akan bervariasi berdasarkan bingkai.
Criggie
1

Bingkai motor ini adalah paduan "Optimo" Cannondale. Ini cenderung lebih ringan dan lebih kaku, yang memungkinkan pembuatan kerangka yang lebih tipis dan lebih sesuai. Saya telah mendengar banyak orang dengan fraktur Optimo, bersedia untuk kembali ke yang sama lagi, karena perjalanan yang ringan dan menyenangkan .... Saya tidak melihat ada bingkai Furio yang retak misalnya ... Tabungnya yang besar dan berat 6061-T6 tidak bisa membuat balap sepeda, tapi kerangka kaku dan abadi. Ini hanya 2c saya untuk dipertimbangkan ....

tom
sumber
2
Selamat datang di Bicycles @toms. Kami menyarankan anggota baru mengikuti tur untuk memanfaatkan situs ini sebaik mungkin, dan karena Anda menjawab lihat juga Cara Menjawab .
andy256
Terima kasih atas informasinya, hal ini menjadi hal baru. Sepeda pada akhirnya tidak begitu ringan, karena semua add-on yang saya miliki untuk tur, dua rak, kunci, tempat botol, dua lampu, stang kupu-kupu, pelana yang nyaman ... 1-2 kg plus pada bingkai akan membuatnya baik untuk waktu yang lama, dan tidak akan menjadi masalah bagi saya! Ketika saya membeli motor ini, saya tidak membeli untuk frame Optimo, tetapi untuk ban balon, hub gear, dan posisi sporty - itu adalah satu-satunya motor seperti itu pada 2003-2004.
olee22
2
Ini tidak menjawab pertanyaan secara langsung. Mungkin lebih baik sebagai komentar, bukan jawaban. Namun OP merasa berguna, pilih untuk tetap.
Criggie
1

Setelah memiliki 6061 alu frame (marin larkspur hybrid bike) dengan garansi seumur hidup, dan menerima tidak kurang dari tiga kerangka pengganti garansi (setiap kali setelah sekitar 15k jarak tempuh) semua karena tabung yang patah setengah karena kegagalan kelelahan, saya akan sangat menyarankan agar tidak mencoba memperbaiki pada bingkai alu. Jika salah satu bagian dari bingkai berada di akhir masa pakainya, demikian juga sisa bingkai. Ada alasan bahwa setiap bagian penting dari sebuah pesawat diganti setelah jumlah jam terbang yang tetap, terlepas dari apakah itu menunjukkan tanda-tanda keausan, dan alasannya adalah kelelahan.

Barny
sumber