Menanggapi pertanyaan lain tentang materi kerangka, saya pikir mungkin berguna untuk memulai dengan pertanyaan yang lebih bisa dijawab. Tolong, satu jawaban per bahan, dengan contoh kerangka sepeda menggunakan bahan itu.

Silakan gunakan format yang saya gunakan dalam jawaban saya untuk memudahkan membandingkan materi.

Saya melihat tidak ada salahnya memasukkan semua 400+ baja paduan jika seseorang ingin melakukan itu, tetapi "baja" harus secara khusus menjadi baja ringan bermutu rendah daripada paduan tertentu. Begitu juga untuk aluminium, titanium, magnesium dan logam lainnya.

Untuk komposit, termasuk komposit logam, saya akan lebih memilih contoh spesifik dengan detail (ada perbedaan besar antara beton bertulang baja dan komposit kevlar / polyester). Saya juga ingin melihat sepeda aneh dan indah dimasukkan.

Material

(yaitu indeks untuk jawaban. Perbarui tautan saat Anda menambahkan jawaban):

Logam

• Sepeda Aluminium
  • Aluminium
  • Skandium - Aluminium alloy
• Sepeda Baja
  • Columbus Steel (belum ditulis)
  • ChromeMoly Steel (belum ditulis)
  • Gaspipe Steel
  • Ishiwata Steel (belum ditulis)
  • Kaisei Steel (belum ditulis)
  • Baja ringan
  • Reynolds Steel (perlu ekstensi)
  • Tange Steel (belum ditulis)
  • Vitus / Super Vitus Steel (belum ditulis)
• Titanium
• Berilium
• Emas (murni) (teoretis)
• Magnesium (belum ditulis)

Organik

• Bambu
• Tulang
• Sepeda Kayu
  • Kayu Ukir
  • Kayu lapis (komposit)
  • Kayu (bingkai dan sepeda lengkap)
• Karton (belum ditulis) ( /bicycles//a/44582/20060 ) **

Komposit dan Polimer

• Serat karbon
• Serat rami (90% rami, 10% karbon)
• Plastik

Tata Letak Tertentu

• Kabel alias Tensegrity atau Tensional Integrity
• 3D Dicetak (belum ditulis)

Tulang

Kepadatan rata-rata 1,84 g / cm³ untuk tulang kering.

Ini akan menjadi bahan yang sangat buruk untuk kerangka sepeda, dan sangat mungkin bahwa setiap sepeda tulang benar-benar memiliki inti logam di tengah.

Keuntungan

• Faktor kejut, atau sebagai bagian dari kostum ("Kematian mengendarai Kuda Pucat")

Kerugian

• Tulang tidak terlalu struktural sendiri. Kerangka terbuat dari tendon dan tulang rawan dan jaringan lunak juga.

• Daya tahan - tulang yang mengering menjadi rapuh dan mudah patah.

• Intoleransi - Retak bisa berubah dari garis rambut kecil menjadi sangat cepat.

Baja ringan

Kerapatan berkisar dari 7,75 hingga 8,05 g / cm3

Banyak BSO terbuat dari baja ringan, atau baja daur ulang dengan sedikit perawatan untuk make-up sehingga efektif baja ringan. Contohnya termasuk sepeda KMart ini . Pertanyaan tentang Identifikasi BSO ini memiliki lebih banyak.

Keuntungan

• murah untuk dibeli
• mudah untuk dikerjakan - teknologinya umum dan mesin terjangkau
• mudah diperbaiki - jika sepeda Anda terbuat dari baja, Anda dapat memperbaikinya dengan menempa jika perlu, jadi lebih mudah diperbaiki daripada material rangka lainnya.

Kekurangan

• lemah / berat - untuk kekuatan yang diberikan, Anda membutuhkan baja yang lebih ringan daripada bahan rangka umum lainnya.
• karat - keripik dalam cat atau perendaman dalam air akan menyebabkan bingkai terkorosi.

Titanium

Kepadatan 4,506 g / cm³

Keuntungan

• Titanium memiliki banyak karakteristik positif yang membuatnya ideal untuk membangun kerangka sepeda. Titanium memiliki perpanjangan yang sangat baik, kekuatan tarik dan kekuatan kelelahan. Bingkai titanium umumnya dapat dibuat seringan rangka aluminium, tetapi dengan rentang hidup yang jauh lebih lama mirip dengan (atau lebih lama dari) kerangka baja.
• Titanium memiliki ketahanan terhadap korosi yang luar biasa, bahkan di lingkungan yang agresif seperti air laut, dan tidak memerlukan pengecatan atau pelapisan. Ini juga berarti perawatan yang lebih mudah, karena goresan kecil dan noda tidak akan menyebabkan masalah tanpa pelapisan ulang.
• Dimungkinkan untuk membuat bingkai "high end" ringan dan kuat dengan titanium yang akan memiliki umur panjang. Titanium saat ini merupakan bahan pilihan untuk bingkai khusus dan sekali pakai. Hemat biaya (secara relatif) untuk merancang dan membangun kerangka titanium tunggal, sedangkan bahan "high-end" lainnya (seperti karbon) sangat mahal untuk merancang dan membangun kerangka tunggal.

Kekurangan

• Titanium adalah bahan yang mahal. Harga bahan baku paling sering lebih tinggi daripada opsi logam lainnya. (Terlepas dari emas murni , mungkin).
• Titanium bisa sulit untuk dikerjakan. Titanium memerlukan prosedur berbeda untuk mesin dan las. Kegagalan untuk mengikuti prosedur ini dapat menyebabkan lasan terkontaminasi yang akan gagal.
• Titanium adalah konduktor listrik yang buruk, sehingga bingkai tidak dapat digunakan sebagai satu kaki dari rangkaian pencahayaan.

Kayu lapis

Massa jenis

• 0,46-0,52 g / cm ^ 3 untuk kayu lapis konifer
• 0,62 g / cm ^ 3 kayu lapis campuran
• 0,68 g / cm ^ 3 untuk kayu lapis birch

Secara teknis bahan komposit, kayu lapis telah digunakan dalam beberapa cara berbeda untuk membuat kerangka sepeda. Dua yang paling jelas adalah sebagai bahan lembaran, dan sebagai bahan linier.

Keuntungan

• kayu mudah dikerjakan (alatnya murah dan tersedia)
• kayu lapis mudah ditemukan

Kekurangan

• bahkan lebih lemah dari baja ringan, membuat desain sulit dan berat frame
• komposit epoksi, sehingga eksposur (lem dan sealant) harus dipilih dengan hati-hati dan mungkin beracun
• bagian-bagian penting dari bingkai akan tetap terbuat dari logam, atau usaha keras harus dilakukan untuk membuatnya dari kayu.
• daya tahan tidak bagus (bertahun-tahun daripada puluhan tahun)

Sepeda Sawyer oleh Jurgen Kuipers via CityLab

BONOBO PLYWOOD BICYCLE via CycleExif

_{(sumber: coocan.jp )}

SANOMAGIC Mahogany bikes oleh Sueshiro Sano

Polimer yang diperkuat serat karbon

Kepadatan berkisar dari 1,75-2,0 g / cm3 dan bervariasi sesuai jenis dan layup.

Frame serat karbon (CF) terbuat dari lembaran serat karbon yang diatur dalam resin polimer, biasanya epoksi.

Pada tahun 1975 sepeda tubed CF pertama muncul, Exxon Graftek, Itu memiliki lugs baja dan cenderung rusak. Ini diikuti pada tahun 1986 oleh Kestrel dan Trek merilis sepeda berbingkai CF penuh.

Contoh sepeda serat karbon modern dan top adalah Pinarello Dogma F8 yang dikendarai oleh Team Sky dan juga oleh Team Bradley Wiggins.

Meskipun Sheldon Brown dan yang lainnya tidak terlalu antusias tentang CF, ada banyak pendapat yang berpendapat bahwa CF adalah bahan terbaik untuk balap dan berkuda cepat.

Keuntungan

• Rasio kekakuan terhadap berat yang sangat tinggi dapat menyebabkan bingkai yang kaku tetapi sangat ringan.
• CF memiliki kekuatan pengarah yang artinya tergantung pada pelurusan serat, ia dapat digunakan untuk membuat bingkai yang kaku saat mentransfer daya tetapi mematuhi saat menyerap getaran jalan.
• CF mampu membentuk berbagai bentuk yang berarti tabung profil aero dapat dibuat lebih mudah daripada dengan logam.
• CF tidak memakai dengan cara yang sama seperti logam, yang berarti bahwa secara teoritis dapat memiliki umur yang tidak terbatas karena tidak dipakai di bawah kekuatan reguler. CF tidak rentan terhadap korosi bahkan tanpa lapisan / cat.
• Meskipun proses lay-up membutuhkan banyak waktu, itu tidak memerlukan keterampilan tingkat tinggi. Ini berarti bahwa pekerja yang kurang terampil dapat menghasilkan frame CF.
• Mungkin sebagian orang menyukai tampilan dan status sepeda CF. Saya ingat ketika saya pertama kali mendapatkan sepeda CF bagaimana teman-teman non-pengendara sepeda saya akan berpikir itu semacam pesawat ruang angkasa dan ingin mengangkatnya hanya untuk merasakan beratnya.

Kekurangan

• Frame CF mahal karena waktu yang dibutuhkan untuk meletakkan semua strip CF.
• Bingkai CF (atau bagian apa pun) membutuhkan perakitan yang lebih hati-hati dan berkualitas. Pelumas khusus harus digunakan untuk mencegah bagian dari ikatan bersama, dan CF tidak akan mentolerir overtightening serta logam
• Bingkai CF cenderung mudah rusak. Karena CF memiliki kekuatan arah, itu berarti bahwa ia kurang tahan terhadap kekuatan yang tidak dirancang untuk terpapar, yaitu crash. Ketika kekuatan diterapkan sedemikian rupa sehingga serat CF tidak mengambil regangan itu sendiri, maka itu adalah matriks polimer yang mengambil semua kekuatan dan karenanya lebih mudah dipatahkan.
• Pada saat yang sama, kerusakan seringkali tidak terlihat. Di mana bingkai logam akan memiliki lekuk atau tikungan yang terlihat, bingkai CF mungkin terlihat tidak rusak, tetapi mungkin malah melemahkan secara internal, yang menyebabkan kegagalan mendadak yang tidak terduga nantinya.
• CF tidak mudah diperbaiki; sebenarnya banyak orang akan mengatakan itu tidak dapat diperbaiki. Bagaimanapun, jika bingkai CF mahal rusak Anda mungkin tidak akan mau balapan lagi jika ada risiko kegagalan tiba-tiba dari pekerjaan perbaikan.
• Sepeda CF dengan cepat kehilangan nilainya. Jika Anda membeli sepeda CF mungkin karena Anda ingin berlomba atau setidaknya naik cepat, maka Anda membeli sesuatu yang berada di garis depan teknologi untuk titik harga Anda. Namun karena teknologi sepeda CF telah meningkat sangat cepat selama dua dekade terakhir dan masih membaik sekarang, itu berarti pembelian Anda akan dengan cepat usang oleh sepeda baru.
• Banyak orang yang membeli sepeda CF akan berakhir dengan sepeda yang jauh melebihi kemampuan mereka. Pengemudi pelajar tidak akan lebih cepat dalam Porsche 911 daripada di Nissan Micra. Orang-orang jatuh cinta pada klaim pemasaran sepeda CF sebagai satu-satunya pilihan untuk membeli sepeda yang bagus, atau itu adalah cara terbaik untuk mendapatkan lebih cepat daripada melatih lebih banyak dan kehilangan beberapa kilogram.

Sepeda khusus kayu

Ini lebih merupakan contoh dari apa yang secara teknis memungkinkan, dan bukan materi yang praktis.

Advantanges

• nilai kelangkaan / guncangan

Kekurangan

• sulit membuat bantalan dari kayu
• banyak kompromi terhadap kinerja yang diperlukan karena keterbatasan materi

Sepeda kayu murni oleh Slawomir Weremkowicz (via BuzzHunt)

Emas murni

Catatan: gambar ini bukan sepeda emas murni - hanya berlapis.

Jawaban ini belum dilakukan dalam kehidupan nyata, tetapi mencapai banyak diskusi di bawah Bisakah Anda membuat frame sepeda dari emas 24kt?

Keuntungan

• Bling factor - sepertinya "WOW" Tampilan kekayaan yang kasar yang ditujukan untuk mengesankan teman-teman lainnya.

Kekurangan

• Kekuatan dan pengerasan material - emas tidak mengeras saat dipanaskan dan padam, seperti baja

• Deformasi - putus sekolah akan memiliki kehidupan yang sangat terbatas karena mereka akan terjepit di bawah tekanan. Putus sekolah Anda harus dibuat dari sesuatu yang lebih baik daripada emas.

Untuk dua alasan di atas, roda dan jari-jari, poros, kaset rantai engkol, bantalan, bagian rem, kabel bowden, pelek, puting dan mur tidak dapat dibuat dari emas.

• Abrasi - Emas murni tidak terlalu tahan untuk dipakai. Itulah sebabnya perhiasan sehari-hari sering dibuat dari emas 9 atau 18 karat, bukan emas murni 24 karat. Sepeda emas Anda akan mulai menggosok apa pun yang disikatnya. Dan kecelakaan apa pun bisa meninggalkan hujan debu emas di aspal. Lebih lanjut tentang itu di bawah ini.

• Berat - emas adalah 19,32 gram per sentimeter kubik. Baja bervariasi dari 7,75 hingga 8,05 g / cm ^ 3 dan aluminium 2,7 g / cm ^ 3 Serat karbon lebih sulit dijabarkan, tetapi seratnya sendiri 1,6 hingga 2,2 g / cm ^ 3 Sepeda terbuat dari volume yang sama timah murni akan lebih ringan daripada emas, karena timah hanya 13,55 g / cm ^ 3

• Biaya Per 2016-11-15, emas adalah $ 39.600 USD / kilo. Kerangka sepeda karbon super ringan di 780g akan dikenakan biaya lebih dari $ 30.000 USD untuk bahan saja, dengan asumsi kekuatan bahan bisa mengatasinya. Bingkai 5 kilo yang lebih mungkin akan dikenakan biaya $ 200.000 USD. Bahkan menabrak sepeda Anda dan menggosok 5g emas akan meninggalkan logam seharga $ 200 di pinggir jalan.

Pada kenyataannya, ini lebih cenderung menjadi sepeda baja berlapis emas elektro, atau bingkai aluminium anodisa di bawah lapisan yang sangat tipis dari emas 9 karat.

Bambu & Komposit Serat Karbon Bambu

Sepeda bambu sudah jauh lebih lama dari yang diperkirakan kebanyakan orang. Paten pertama untuk sepeda bambu dikeluarkan di Inggris dan AS masing-masing pada tahun 1894 dan 1896.

Dengan munculnya sepeda bambu Berpikir Hijau perlahan-lahan kembali ke mode.

Bingkai komposit serat karbon bambu. Atas perkenan Sepeda Biotik :

Rangka yang terbuat dari bambu dengan sambungan logam / komposit dapat dibuat di rumah lebih mudah daripada banyak bahan rangka lainnya

Keuntungan

• Rasio kekuatan-terhadap-berat tinggi, kekuatan tarik lebih tinggi dari baja!
• Kontrol getaran alami yang membuat perjalanan menjadi lebih nyaman
• Berkelanjutan
• Ringan, bambu memiliki kerapatan 0,35 g / qcm
• Di banyak bagian dunia berkembang sepeda bambu merangsang industri lokal

Kekurangan

• Jika tidak ada prosedur QC yang tepat, bahan baku dapat dikompromikan secara alami
• Karena bambu adalah bahan alami, tampilan yang konsisten tidak dapat dijamin (ini dapat dianggap sebagai keuntungan oleh sebagian orang)

Berilium (paduan)

Logam yang sangat langka dan mengesankan, berkinerja tinggi. Ini memiliki kepadatan 1,85 g / mL (sebanding dengan serat karbon), kekuatan tarik 270 MPa, dan modulus Young (kekakuan) 300 GPa (lebih baik dari baja). Berilium dan paduannya digunakan secara luas dalam aplikasi kedirgantaraan dan pertahanan.

Sayangnya, ada beberapa kekurangannya. Pertama, karena kekakuannya tidak proporsional dengan kekuatannya, ia gagal pada pemanjangan rendah. Ini berarti rapuh. Ini juga membuatnya sulit untuk bekerja, dan proses manufaktur yang sangat padat karya diperlukan untuk membentuknya dengan benar. Karena kelangkaannya yang ekstrem, harganya sekitar $ 8.000 / kg hanya untuk logam curah. Juga, logam itu sangat beracun, dan debu atau uapnya bisa membunuh Anda.

Saya hanya tahu satu contoh sepeda berbingkai Beryllium. Bush Wellman (perusahaan Be) membuat bingkai untuk sepeda gunung American M-16 Manufacturing Mountain pada 1990 seharga $ 25.000 (dalam dolar 1990). Saya percaya frame berbobot sekitar 900g.

Kabel Baja alias Tensegrity atau Tensional Integrity

Ini bukan bahan pembentuk kerangka yang unik karena kawat atau kabel hanya bekerja di bawah tekanan. Jadi motor ini membutuhkan setidaknya dua balok dari beberapa bahan non-kompresibel lainnya, dalam bentuk balok utama dan tiang jok.

Sebelumnya:

Konstruksi lebih modern dengan hanya satu kawat:

Keuntungan

• Area kurang frontal, hambatan angin lebih rendah dan karenanya lebih aero.

• Secara teoritis lebih ringan dari tabung.

Kekurangan

• Sebenarnya tidak lebih ringan dari tabung, karena balok utama harus lebih besar, dan kabel baja tidak ringan di tempat pertama.

• Cheesecutter - Jika terjadi kecelakaan, topwire / toptube akan melakukan kerusakan yang lebih terfokus secara signifikan berdasarkan ukurannya yang lebih kecil. Seperti kabel ejekan yang digunakan untuk memotong keju mewah. ngeri

• Flex - sepeda ini sangat sesuai dengan arah horisontal.

Masa depan

Beberapa pengembangan telah dilakukan dengan kabel kevlar dan balok utama serat karbon.

Serat Rami / Serat

Schwinn Vestige terbuat dari serat rami (90 persen rami, 10 persen karbon).

http://bicycletimesmag.com/review-schwinn-vestige-made-from-flax-fiber/

Keuntungan

• Hijau - terlihat sangat sadar lingkungan.

Kekurangan

• Greenwashing - ini tidak sepaham secara ekologis seperti kelihatannya.

Plastik

Massa jenis

~ 0,91 g / cm³ untuk Polypropylene (segitiga # 5)
~ 0,92 g / cm³ untuk Polietilen densitas rendah (segitiga # 4)
~ 0,95 g / cm³ untuk Polietilen densitas tinggi (segitiga # 2)
1,03-1,06 g / cm³ untuk polystychrene (segitiga # 6)
1.35-1.38 g / cm³ untuk PETE seperti botol air (segitiga # 1)
1.32-1.42 g / cm³ untuk PVC polyvinyl Chloride (segitiga # 3)

Ada beberapa upaya untuk membangun sepeda plastik sejak 70-an. Bahan bangunan termasuk Lexan dan HDPE (high-density polyethelyne) tetapi saya tidak dapat menemukan bukti keberhasilan komersial di sepeda dewasa. Sepeda plastik anak-anak sangat populer tetapi mereka biasanya dalam bentuk sepeda keseimbangan tanpa pedal (masih secara teknis sepeda?).

https://www.designboom.com/cms/images/user_submit/2011/07/frii5.jpg

Keuntungan (Untuk sepeda anak-anak)

• Ringan
• Murah
• Tidak ada ujung yang tajam

Kekurangan

• Berat
• Terlalu fleksibel
• Memburuk saat mengalami sinar UV
• Memalukan

Skandium

Kepadatan 2,985 g / cm³

"Bingkai skandium" sebenarnya merujuk ke bingkai paduan aluminium spesifik dengan sejumlah kecil skandium (seringkali kurang dari 1%).

Keuntungan

• Keunggulan serupa dengan aluminium, ringan dan kaku.
• Lebih kuat dan lebih tahan lama dibandingkan paduan aluminium lainnya. Rusia membangun bagian rudal dari skandium untuk rudal yang dirancang untuk ditembakkan melalui es kutub. Bagian dari garis pejuang MiG juga dibangun dari paduan skandium.
• Skandium juga meningkatkan daya tahan untuk pengelasan aluminium, yang berarti lasan kurang rentan terhadap kegagalan dan ketebalan tabung dapat dikurangi pada sambungan (lebih ringan).

Kekurangan

• Cukup mahal dan cukup niche. Mungkin lebih murah daripada karbon sejak awal, tetapi sampai saat ini, telah ditinggalkan karena karbon menjadi lebih murah dan teknik pembuatan meningkat untuk membuat karbon lebih baik.

• Lebih mahal dari paduan aluminium lainnya. Kurang bisa disentuh daripada karbon. Kurang bisa disentuh dan kurang tahan lama dibandingkan titanium.

Ringkasan

Skandium berakhir (saat ini) menjadi bahan yang sangat khusus yang menawarkan keunggulan dibandingkan semua bahan lainnya, tetapi seringkali hanya sedikit. Ini di tempat yang aneh sebagai aluminium yang sangat, sangat high-end yang orang dapat dengan mudah melewatkan membeli hanya membayar sedikit lebih banyak untuk pindah ke titanium atau bingkai karbon harga sedang. Kona merasa seperti ini tentang skandium pada 2008. Delapan tahun kemudian mereka memperkenalkan kerangka MTB karbon. Bagi saya yang mengatakan karbon akhirnya ke tempat di mana skandium telah menjadi penggunaan yang sangat terbatas berdasarkan harganya.

Skandium (secara teknis paduan skandium-aluminium) populer untuk sedikit - Salsa, voodoo, Kona semua membuat bingkai skandium pada satu titik. Catatan Kona:

Skandium adalah unsur langka kedelapan yang paling melimpah di bumi. Sebuah logam putih berwarna perak yang diekstraksi dari kerak bumi, Skandium adalah penyuling biji-bijian yang ampuh, yang bila ditambahkan ke paduan aluminium, meningkatkan kekuatan dan daya tahan material hingga 50%. Ini dilakukan dengan “meluruskan” butiran paduan, membuat logam lebih rentan terhadap kegagalan. Pertama kali digunakan oleh orang-orang Rusia yang licik selama Perang Dingin, sirip pemandu yang dibangun dari paduan Skandium pada rudal dapat menahan pasukan yang luar biasa, tidak akan mengalami kerusakan bahkan ketika ditembakkan melalui icecap kutub. Paduan skandium kemudian menjadi tambahan yang sangat menguntungkan untuk pesawat buatan Soviet yang memberi mereka bobot yang luar biasa, kemampuan manuver, dan berbagai keunggulan.

Kekuatan dan daya tahan inilah yang membuat paduan Skandium menjadi bahan yang sangat menarik dalam hal pembuatan sepeda. Kekuatannya jauh lebih tinggi (paduan Skandium dua kali lebih kuat dari 6061 atau 7005 aluminium) sehingga kami dapat menggunakan bahan yang jauh lebih sedikit untuk mencapai karakteristik berkendara yang mirip dengan baja. Dan kami menyukai nuansa baja yang seksi dan patuh. Dengan Skandium kami dapat mengurangi berat dari frame aluminium hingga 10% hingga 15%.

Sumber: http://konabikeworld.com/08_tech_scandium.htm

http://salsacycles.com/bikes/archive/campeon

3D Dicetak

Jawaban perlu diselesaikan

Kayu Ukir

Meskipun lebih mahal daripada kayu lapis, bambu atau kayu dimensi, bingkai yang dibuat dari tabung kayu berukir (atau bahkan monocoques) memang ada.

Keuntungan

• kekuatan directional (agak seperti CF) memungkinkan untuk frame yang kaku namun menyerap getaran
• rasio kekuatan terhadap berat yang baik
• berpotensi ramah lingkungan
• tahan terhadap penyok karena dinding yang lebih tebal
• terlihat dan terasa luar biasa (subyektif)

Kekurangan

• membutuhkan tabung yang lebih tebal
• sangat sulit digunakan dengan baik
• mudah rusak karena lembab kecuali dirawat secara khusus
• sangat mahal karena tenaga kerja (dan terkadang kayu eksotis)

Gaspipe Steel

Istilah kasar untuk pipa baja "tarik tinggi" atau ringan yang digunakan untuk membuat sepeda murah. Karena sepeda low-end terbuat dari baja berkualitas rendah, pembangun menggantinya dengan menggunakan tabung yang tebal dan tebal.

Tabung ini sering menggunakan pengukur tunggal atau polos, sehingga memiliki ketebalan dinding yang konsisten sepanjang tabung sedangkan kerangka kualitas yang lebih tinggi terbuat dari tabung sela yang mungkin memiliki dua atau tiga ketebalan yang berbeda tergantung pada beban dan jarak dari pengelasan. .

Perbedaan dengan Baja lainnya

Semua baja memiliki "Youngs Modulus" yang sama (ukuran kekakuan). Apa perubahan antara pipa gas dan tabung yang lebih tinggi adalah kekuatannya, jadi baja pipa gas yang ditarik dengan ketebalan 0,4mm (bagian paling tipis dari tabung Reynolds) akan tertekuk di bawah tekanan yang jauh lebih sedikit.

Keuntungan

• Biaya. Tubing pengukur polos ini lebih murah.
• Efisiensi. Pipa sela harus dibuat sepanjang yang dibutuhkan. Tabung polos dapat dipesan lebih panjang dan kemudian dipotong agar sesuai dengan persyaratan yang mengurangi pemborosan.
• Diperbaiki. Baja bisa diperbaiki lebih mudah daripada kebanyakan bahan rangka lainnya.

Kekurangan

• Berat. Perkiraan bobot untuk rangka baja telanjang dan garpu.

Berat Tabung
Reynolds 531 Superlight / 531pro / 753 5.5lbs hingga 5.75lbs atau 2.5-2.6 kilogram
Reynolds 531DB / 531C 6lbs atau 2,7 kilogram
Reynolds 531ST (Standard Tube) 7lbs atau 3.2 kilogram
Kualitas baik dengan ukuran biasa 7lbs hingga 9lbs, atau 3.2-4.1 kilogram
Tabung pengukur polos murah 9lbs hingga 13lbs, atau 4,1-6 kilogram

Catatan: "531" menunjukkan tipe tubing berkualitas berbeda . Lihat entri Reynolds dalam CW ini untuk informasi lebih lanjut.

Itu tabung perancah, inci dan tabung gas kedelapan, inci dan kedelapan 531 tubing (⌀ ≈29 mm), tabung gas inci dan inci 531 tubing. Di mana 'tabung gas' berarti bahan yang sebenarnya digunakan sebagai saluran untuk gas.

Inilah sepeda gaspipe - "olmo" yang tidak bisa Anda ketahui dengan melihat bahwa itu berat.

Catatan secara teknis pipa dibuat dari logam datar yang telah digulung, dan bergabung dengan lasan jahitan. Tube terbentuk sebagai bentuk tertutup dan tidak memiliki jahitan.

Lihat juga entri baja Reynolds dan Ishtawa di tempat lain dalam CW ini.

Paduan aluminium

Sejarah

Sepeda Aluminium pertama dibuat sekitar pergantian abad. Yaitu: abad ke-19. Dokumentasi paling awal dari Aluminium yang digunakan sebagai bahan kerangka sepeda adalah tiga contoh yang dibuat untuk pameran dagang Paris oleh Clement Cycles pada tahun 1893. Sepeda ini tidak terbuat dari tabung, tetapi merupakan pengecoran aluminium sepotong tunggal yang solid!

Ini tentu saja cukup mengesankan untuk zamannya karena Aluminium hanya pertama kali diproduksi secara industri pada tahun 1856. Namun, seperti yang dapat Anda bayangkan, kerangka padat ini sangat berat dan tidak terlalu baik.

Aluminium sebagai bahan kerangka tetap menjadi keingintahuan untuk 80 tahun ke depan sementara rangka baja mendominasi kinerja dan pasar utilitarian. Ini tidak berubah sampai pengelasan TIG dikembangkan dan menjadi umum di tahun 70-an. Kemajuan ini memungkinkan konstruksi dari tabung berlubang yang diekstrusi dan kemungkinan kinerja yang jauh lebih baik.

Pada tahun 1974, mahasiswa teknik mesin MIT Marc Rosenbaum memutuskan untuk mencoba membuat sepeda aluminium untuk tesis seniornya. Dia mengambil keuntungan dari kepadatan rendah Aluminium dan membangun sepedanya dengan tabung berdiameter besar dan dinding yang sangat tipis. Hasil dari usahanya adalah sepeda trek yang lebih ringan daripada yang lain di dunia dengan berat 12,3 lb!

Inilah artikel yang bagus. https://www.sheldonbrown.com/AluminumBikeProject.html

Industri mengikuti segera setelah itu. Gary Klein mematenkan rangka sepeda Aluminium tabung lebar pada tahun 1977 dan memulai perusahaan sepeda Klein. Cannondale memperkenalkan model pertama CAAD pada tahun 1983 dan Al bergabung dengan pro peloton tidak lama kemudian. Miguel Indurain memenangkan TdF pertama pada Aluminium Pinarello Keral Lite pada tahun 1995 dan mereka merupakan bahan pilihan sampai diganti dengan karbon pada tahun 1999.

Saat ini, rangka sepeda Aluminium adalah mayoritas produksi baru, dengan mengganti baja sebagai opsi dengan biaya terendah. Anda dapat membeli sepeda berbingkai Aluminium dari setiap department store. Aluminium juga hidup di level tertinggi di pro peloton, dengan Jonny Brown's Specialized Allez memenangkan Kejuaraan Road AS 2018.

Properti Bahan

Sebagian besar logam struktural memiliki kekuatan maksimum yang serupa dengan rasio berat. Ini disebabkan oleh fisika ikatan logam. Paduan aluminium mengikuti kurva yang sama dengan baja dan paduan Titanium, tetapi memiliki kerapatan dan kekuatan yang lebih rendah per satuan volume. Ini memiliki beberapa implikasi:

Aluminium tidak terlalu baik untuk aplikasi kekuatan tinggi di mana ukurannya terbatas. Aluminium tidak akan pernah sangat baik untuk sekrup, baut, atau paku keling karena itu akan menjadi sebagian kecil dari kekuatan baja.

Namun, untuk tabung sepeda, kasusnya berlawanan. Tabung dengan diameter besar dan dinding tipis lebih ringan untuk kekakuan yang sama. Ini karena kekakuan (momen inersia) dari sebuah tabung di bawah skala puntir dengan kubus jari-jari, mempertahankan bahan total yang sama. Namun, tabung yang cukup tipis rentan terhadap tekukan shell lokal. Efek ini membatasi ketipisan yang bisa dibuat pipa baja. Karena Aluminium jauh kurang padat, massa yang sama dapat dibuat menjadi tabung yang diameter dan ketebalan dindingnya lebih besar, dan karenanya lebih kaku. Atau, rangka yang sama kuatnya bisa dibuat lebih ringan dari baja. Sebagian besar kerangka aluminium saat ini memiliki tabung yang jauh lebih luas daripada sepeda baja, tetapi tabung ini sebenarnya kurang lebar dari optimum teoritis. Beberapa kompromi dibuat demi menahan beban penanganan dan untuk meningkatkan aerodinamika.

Aluminium bersifat pasif sendiri di udara, yang berarti logam teroksidasi melindungi logam yang mendasarinya dari korosi. Ini berarti Aluminium tidak berkarat di air atau udara segar. Namun, aluminium rentan terhadap korosi lubang oleh solusi yang menyerang film pasif, termasuk air garam. Ini adalah masalah untuk lingkungan laut dan selama musim dingin di mana jalan diasinkan, dan Anda harus menutupi aluminium yang terbuka.

Paduan aluminium meleleh pada suhu sekitar 600C, dan relatif mudah dicor. Namun, aplikasi kekuatan tinggi lebih suka aluminium palsu karena ini dapat menyelaraskan butir ke arah yang menguntungkan. Aluminium juga jauh lebih mudah dikerjakan dibandingkan baja atau titanium dan tidak mengeras secara signifikan dengan panas. Banyak bingkai aluminium modern berkualitas tinggi dibuat oleh hydroforming, di mana air tekanan sangat tinggi memaksa tabung aluminium menjadi cetakan wanita. Proses ini memungkinkan kebebasan desain yang cukup besar, dan tabung Aluminium dapat dibuat lebih baik dari baja, meskipun pada tingkat yang lebih rendah dari karbon.

Paduan aluminium sering dikatakan tidak memiliki batas kelelahan. Ini berarti bahwa pada siklus yang cukup tinggi, setiap beban pada akhirnya akan menyebabkan kegagalan. Oleh karena itu, bingkai aluminium dapat dilihat memiliki masa manfaat yang terbatas. Ini berbeda dengan bahan seperti baja yang memiliki batas siklus (praktis) tidak terikat pada beban di bawah batas keletihan. Ini tidak sepenuhnya benar, dan paduan Aluminium telah menentukan kekuatan fatik pada rentang jumlah siklus tertinggi. Namun, kekuatan kelelahan Aluminium kurang terdefinisi dengan baik daripada untuk baja karena diagram kelelahannya tidak berubah tajam pada titik mana pun. Dalam pengalaman saya, bingkai Aluminium yang dirancang dengan baik akan bertahan lebih lama daripada kebanyakan orang membuat mereka tetap berjalan. Pengemudi harian saya berusia dua puluh tahun. Kebanyakan orang (meskipun mungkin bukan pembaca) tidak memiliki sepeda selama itu.

6061T6 adalah grade paling umum dari Aluminium Alloy yang digunakan dalam bersepeda. Ini tersedia secara luas, cukup kuat dan mudah dilas oleh TIG. 7075 sekitar dua kali lebih kuat, tetapi tidak dapat dilas dan rentan terhadap keretakan mikro. Banyak produsen sepeda memiliki nama dagang sendiri untuk paduan yang mereka gunakan, dan ini mungkin atau mungkin tidak sama dengan di atas. Banyak paduan eksotis ada dengan unsur-unsur seperti Magnesium dan Skandium.

Al 6061T6

• Kepadatan: 2700 kg / m ^ 3
• Kekuatan Hasil: 276 MPa
• Kekuatan Tertinggi: 310 MPa
• Young's Modulus: 69 GPa
• Perpanjangan di hasil: 0,4%
• Perpanjangan putus: 12%
• Batas Kelelahan: 97 MPa
• Brinell Hardness: 95

Al 7075T6

• Kepadatan: 2810 kg / m ^ 3
• Kekuatan Hasil: 503 MPa
• Kekuatan Tertinggi: 572 MPa
• Young's Modulus: 72 GPa
• Perpanjangan di hasil: 0,7%
• Perpanjangan putus: 11%
• Batas Kelelahan: 159 MPa
• Brinell Hardness: 150

Hanya untuk perbandingan:

4130 Chromoly

• Kepadatan: 7850 kg / m ^ 3
• Kekuatan Hasil: 435 MPa
• Kekuatan Tertinggi: 670 MPa
• Young's Modulus: 205 GPa
• Perpanjangan di hasil: 0,2%
• Perpanjangan putus: 25,5%
• Batas Kelelahan: 320 MPa
• Brinell Hardness: 195

Ti6Al4V

• Kepadatan: 4430 kg / m ^ 3
• Kekuatan Hasil: 880 MPa
• Kekuatan Tertinggi: 950 MPa
• Young's Modulus: 114 GPa
• Perpanjangan di hasil: 0,8%
• Perpanjangan putus: 14%
• Batas Kelelahan: 510 MPa
• Brinell Hardness: 334

Toray T700S Carbon Fiber (UD)

• Kepadatan: 1800 kg / m ^ 3
• Kekuatan Tertinggi: 2550 MPa
• Young's Modulus: 230 GPa
• Perpanjangan putus: 1,7%

Reynolds Steel

jawaban ini perlu dilengkapi catatannya saja pada saat ini

Reynolds butted tubing pertama kali dipatenkan pada tahun 1897.

Ada banyak nilai yang berbeda dari baja Reynolds. Yang paling umum dikenal adalah 531 (dilafalkan "lima, tiga, satu") yang pertama kali diproduksi pada tahun 1935 tetapi tidak lagi tersedia di luar New Old Stock, atau dengan Pesanan Khusus. Baja ini juga digunakan pada sasis mobil Jaguar XKE, dan membantu dalam 27 kemenangan Tour de France. Pengganti adalah 520 dan 525, yang mirip dengan 531 tetapi juga dapat dilas.

daftar beberapa kode lain beserta artinya dan penggunaannya 753 (sertifikasi yang disyaratkan oleh Reynolds), 953, 725, 631, 853, 525.

jelaskan angka 531 mendapatkan namanya dari komposisi. Lima bagian mangan, tiga bagian karbon, dan satu bagian molibdenum.

Keuntungan

• Pipa baja berkelas
• Dianggap sebagai bahan "pemaaf" untuk bangunan dan penggunaan sehari-hari

Kekurangan

• Banyak nilai berbeda tersedia
• Persyaratan perlakuan panas bervariasi di berbagai tingkatan
• Beberapa nilai tidak memungkinkan pengaturan frame yang dingin
• Baja dapat mengalami masalah korosi

Referensi

http://bikeretrogrouch.blogspot.co.nz/2013/12/reynolds-tubing.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Reynolds_Cycle_Technology#Tubing_types Daftar besar kode tubing di sini.