HVILKE MATERIALER BESTÅR EN BMX AF?
Freestyle og begynder race BMX cykler er overvejende lavet af en stålsammensætning kendt som Chromoly 4130 (forkortet chromo). CroMo er legeret stål, som tilbyder overlegne styrkeegenskaber sammenlignet med billigere 'Hi-tensile' stål, der typisk findes på lavere ende og stormagasincykler. Chromo-stål kan være 'butted', hvilket betyder, at det kan laves tyndere og derfor lettere i midten af røret og forstærkes rundt om enderne og samlingerne for styrke.
Stål er det foretrukne materiale til disse cykler, da det er meget modstandsdygtigt over for træthed (vigtigt i betragtning af alle de tæv, disse cykler får!), er let at reparere og som tilføjer lidt mere komfort og reducerer presset på rytterens krop.
Til BMX-racing foretrækkes stivere, lette rammer, hvilket betyder, at aluminium er det foretrukne materiale. Hvis du er seriøs omkring dit racerløb og ønsker at få den ekstra kant, vokser kulfiberstel i popularitet blandt elite BMX-racere, da det reducerer vægten yderligere og har vibrationsdæmpende egenskaber, som ikke findes i aluminium.
Hvis du gerne vil vide mere om valg af materialer og fordelene og ulemper, så se vores udvidede guide omkring materialer:
MATERIALE GUIDE
>
Et stel, der påvirker vigtige egenskaber såsom kørekvalitet og følelse, er ofte det afgørende træk ved din yndlingscykel. Så uanset om du sidder fast i en drømmecykelkonstruktion, overvejer en ny tur eller bare er en sugen på de tekniske detaljer, har vi sammensat denne praktiske guide til at hjælpe dig med bedre at forstå fundamentet for din cykel.
Ofte omtalt som hjertet af en cykel, et stel kan være lavet af enten kulfiber, aluminium, titanium, stål eller en kombination af disse materialer. Hvert cykelstelmateriale tilbyder en liste over forskellige egenskaber, der vil påvirke omkostninger, komfort, vægt, stivhed, styrke og holdbarhed.
Det er værd at bemærke, at det ofte er, hvordan det valgte materiale bruges af ingeniører og producenter, der betyder mest, og det er noget, som hvert mærke typisk vil lege med. Før vi hopper ind i detaljerne, er det værd at overveje følgende faktorer, når du beslutter, hvilket materiale der er bedst for dig;
Vægt - Din cykel skal være stærk nok til at bære dig og enhver ekstra bagage, du planlægger at medbringe, i form af tasker, stativer eller beslag. Hvert materiale vil have forskellige styrkeegenskaber, udmattelseshastigheder og slagfasthed, men der er altid en afvejning mellem vægt og holdbarhed. Et andet aspekt af vægt at overveje er, hvor vigtigt det er for dig at have en letvægtscykel.
Formålet med cyklen - Hvis du planlægger at køre racerløb, er en stiv letvægtscykel det ideelle valg, det indsnævrer naturligvis typen af materialer at vælge imellem. Omvendt, hvis du er på tur eller planlægger et eventyr, der kræver mange lange timer i sadlen og evnen til at bære genstande, så er holdbarheden din prioriteret og igen indsnævrer den type materiale, du kan vælge imellem.
Hvor kører du - Hvor du bor eller bruger din cykel, kan faktisk også påvirke købsbeslutningen af materiale. I et naturligt vådt område, vil jern ruste og aluminium vil være et klart bedre valg
Hvor lang tid vil du beholde samme cykel - Alle materialer bliver trætte over tid, men nogle hurtigere end andre. Stål vil ruste, hvis det ikke tages hånd om, men er mere holdbart end aluminium på lang sigt. Rammer af kulfiber og titanium har usædvanligt høje træthedsgrader, hvilket betyder, at de vil holde og holde og holde.
Dit budget - Budget er ofte den største faktor ved valg af cykel og dermed dens materiale. Som en generalisering, i rækkefølge fra dyreste til billigste, tager titanium kagen, efterfulgt af kulfiber, aluminium og stål. Som altid er afvejningen mellem, hvad du er villig til at bruge for hvilket resultat, den vigtigste overvejelse.
For at hjælpe med at give mere klarhed om de forskellige tilgængelige cykelrammematerialer,
har vi opsummeret hver materialetype, dens egenskaber, egenskaber og endnu vigtigere, hvordan de omsættes til kørekvalitet.
KULFIBER
Kulfiber er uden tvivl vidundermaterialet til moderne cykler uanset disciplinen. Takket være forholdet mellem stivhed og vægt, evnen til at tilpasse stelformerne, høj modstandsdygtighed over for træthed og muligheden for at customize, er det ingen overraskelse, at vi i øjeblikket lever i kulstofalderen. Mens nogle materialer er svære at arbejde med og har begrænset designkapacitet, er kulfiber let formbare og kan formes i næsten uanset hvad for at opfylde en producents tilsigtede design. Evnen til at tilpasse former og måden, materialet bruges på, kan gøre cykelstel aerodynamiske, stive, men alligevel medgørlige og lette.
Kulfiber blev fremtrædende i begyndelsen af 1990'erne efter at være blevet introduceret til professionel cykling i slutningen af 1980'erne. Materialet blev hyldet for dets lette egenskaber i forhold til datidens stålrammer og blev hurtigt det foretrukne materiale. I starten var de høje omkostninger, den halvdårlige kvalitet af kulstofkompositter og fremstillingsmetoder en barriere for udbredt brug, men alle disse er støt forbedret over tid. I dag kan kulfiber integreres i praktisk talt alle komponent på en cykel. Ud over dens ydeevnefordele giver den, når den er bygget korrekt, overlegen træthedsbestandighed sammenlignet med andre materialer.
Fordele ved Kulfiber: Bedste forhold mellem stivhed og vægt, begrænset kontrol over brugen af materiale, retningsbestemt, lav termisk udvidelse, korrosionsbestandighed, holdbarhed, styrke.
Ulemper ved Kulfiber: Arbejdskraft og viden til fremstilling, fejlpotentiale ved brud
Når man refererer til kulfiber i cykler, er det vigtigt at forstå, at slutproduktet faktisk er et kompositmateriale fremstillet af selve kulfibrene og en harpiks, der fungerer som en lim eller bindestof til at holde og forstærke fibrene sammen. Langt tyndere end et hårstrå varierer tykkelsen af kulfibrene meget. Disse individuelle kulfiberstrenge (filamenter) er viklet sammen i et 'tow', som så typisk væves til stoflignende plader. Harpiksen er ofte den svage og ufleksible komponent i kompositten, og derfor er målet at få båndene bundet så tæt på hinanden som muligt.
Kulfiber, der bruges i cykler, er ofte ensrettet, og vinklen, som den er lagt i, er af yderste vigtighed. Lagring af fiberen i bestemte vinkler vil skabe styrke og stivhed i den retning, det er nødvendigt. For eksempel, hvis kræfterne placeret på rammen er modsat retningen af oplægningen, bliver den stærk og modstandsdygtig over for kraften. Men hvis fibrene er lagdelt i en vinkel, hvor fibrene ikke kan modstå kraften, vil de bøje. Nøglen med lagdeling er at skabe stivhed og styrke, hvor det er nødvendigt, samtidig med at det giver flex andre steder, hvor det er nødvendigt - noget industrien ofte kalder "compliance". Andre dele af stellet, eller bare billigere carbonrammer, kan bruge 'vævet' kulfiber, som giver lignende egenskaber i alle retninger, som det lægges.
Typen af kulfiber er en vigtig overvejelse for det endelige produkt, men ikke så vigtig for, hvordan det bruges. Kulfiber er enten stive eller stærke, men det kan ikke være begge dele. Som et resultat, når ingeniører designer en ramme, skal de placere stærkere fibre til områder af cyklen, hvor der kræves styrke, såsom hovedrøret. På dette sted skal fibrene være i stand til at absorbere høj belastning for at undgå brud. Andre områder af rammen skal være stivere for at optimere kraftoverførslen, som for eksempel bundbeslaget. Her vil rammer med højere ende bruge fibre med høj stivhed kaldet 'High Modulus' eller 'Ultra High Modulus'. Det er værd at bemærke, at der ikke er nogen standardnavnekonvention for kulfiber, og så det, som et mærke hævder at være 'Ultra High Modulus', er usandsynligt, at det svarer til, hvad et andet mærke hævder.
Nogle avancerede stel, såsom Merida's Big-Nine, hævder at være lavet af cirka 400 individuelle stykker kulfiber. Den komplekse proces med at vælge den rigtige kulfiber, forstærket med den bedste harpiks, den rigtige lagdelingsteknik, fiberretning og støbemetode vil i sidste ende afgøre cyklens ydeevne. Det er aldrig en enkelt af disse faktorer, der giver en god kulfiberramme, og derfor er det afgørende at have det i tankerne, når mærker sælger på kulfibertråde og lignende.
Kulfiberens undergang er, at den kan revne under overdreven belastning på et område, såsom stød fra et styrt eller overspænding af bolte. Når først kulstoffets integritet er brudt, kan materialet blive ekstremt skrøbeligt og farligt at bruge. På dette tidspunkt skal den enten repareres eller udskiftes.
Kulfiber kommer på en spole og ligner uld, snor eller andet blødt materiale. Kulfiberen er generelt opstillet parallelt og sammen med harpiksen kombineret på en ensrettet måde for at skabe store plader af kulfiber. Dette skæres derefter til, så det bruges til at lave rammen eller andre komponenter.
Den mest almindelige måde at skabe et cykelstel af kulfiber er brugen af en form og blære. At skabe formen til rammerne er en langvarig proces, der kræver omfattende forskning og udvikling for at fastslå de nødvendige elementer for at opnå det ønskede resultat. For eksempel vil en aerodynamisk cykel kræve en anden form end en udholdenhedscykel, som kræver forskellige test- og analyseprotokoller. Hver cykelstørrelse, der laves, kræver også sin egen form.
Når formene er blevet skabt, lægges kulfiberkompositten i lag i formen til producentens instruktioner om tykkelse, overlejring, oplægning, retning og type. Bortset fra selve skæringen af kulfiberpladerne, kræver hele denne proces omfattende manuel håndtering for at blive afsluttet til specifikation, selv den største producent har en hær af arbejdere, der bygger kulfibermaterialer døgnet rundt for at følge med efterspørgslen.
Enhver rynke i kulstoffet fra dårlig komprimering er et potentielt fejlpunkt, og derfor placeres en blære, normalt latex, indeni og udvides for at skabe glatte sammenføjninger. Skum bruges også til at udøve tryk fra indersiden af formen på lignende måde. Det efterlades derefter til at 'hærde' (typisk ved varme), hvor det binder sammen og hærder. Herefter tages rammen ud af formen, kvalitetstjekkes, ryddes op, males og bliver den ramme, man ser på vejen.
Der er andre mindre almindelige metoder til at skabe kulfiberrammer; 'rør til rør' konstruktion, som ikke kræver en form, i stedet pakkes individuelle rør sammen for at skabe slutproduktet. En anden mulighed, som også kan være tilfældet for aluminium-, stål- og titaniumkonstruktioner, er brugen af lugs, som ser rør limet ind i forbindelsesdele, BMC Impec og Colnago C-serien er gode eksempler på dette. Og en anden mulighed er, hvad den franske producent Time gør, som er at væve kulstoffet rundt om et rør og derefter sprøjte højtryksharpiks ind med en speciel form.
Hver metode har sine fordele og ulemper, primært centreret omkring omkostninger og fremstillingsekspertise.
ALUMINIUM
Aluminiumscykelstel er måske de mest almindelige i den moderne cykelindustri, med materialet, der også er meget udbredt til forskellige komponenter. Aluminium som materiale er ikke særlig tæt, så det kan formes til lette strukturer, hvilket gør det perfekt til cykelstel. Aluminiumsrammer er relativt billige at fremstille, især sammenlignet med kulfiberrammer, som siges at tage cirka 14x længere tid at producere.
Fordele ved Aluminium: Omkostninger og nem fremstilling, styrke til vægtforhold, korrosionsbestandighed.
Ulemper ved Aluminium: Svært at reparere, træthed liv
Som med kulfiber kommer aluminium i flere former og er altid 'legeret' med en lille procentdel af andre metaller og mineraler tilsat. Ud over materialevalg har den seneste udvikling inden for fremstillingsteknikker set tilpasning af steldesign og efterfølgende kørekvalitet med store spring. Ud over manipulation af rørformer kan tykkelsen af selve rørvæggene manipuleres for at skabe lette og stive strukturer. Resultatet omtales som 'stød' og tynder i det væsentlige midten af rørene for vægtreduktion, mens enderne holdes stærke til svejsepunktet.
Straight gauge rør har ingen varierende rørtykkelser, hvilket giver ensartede styrkeegenskaber, hvorimod enkelte, dobbelte og triple butted rør skaber forskellige tykkelser, der gør det muligt for rammen at håndtere højspændingspunkter for enden af rørene uden at have ekstra vægt gennem midten. Enkelte butted-rør vil være tykkere i den ene ende, hvor styrke kun er nødvendig på et bestemt sted, for eksempel bundbeslagets samling af et sæderør. Dobbelte butted-rør er tykkere i begge ender, f.eks. downtuben, hvor der kræves yderligere styrke ved bundbeslagets forbindelse og headtube. Triple butted tubes tjener samme formål som dobbelt butted tubes, men reducerer vægten yderligere i midten. Den yderligere fremstilling, der kræves for at opnå varierende rørtykkelse, øger omkostningerne, så de billigste rammer vil være lige gauge, mens aluminiumsrammer af højeste kvalitet typisk vil have triple butting.
Ud over Butting kan aluminiumsrammer manipuleres ved en proces kendt som hydroformning. Hydroformning er en måde at forme metaller ved hjælp af en form og væske. Aluminiumsrøret placeres i en form, der har en bestemt form. Pumper injicerer derefter væske ved ekstremt høje tryk, hvilket får aluminiumet til at presse ind i formen og antage den tilsigtede form. Denne teknik bruges almindeligvis til at optimere rørformer for yderligere stivhed uden at kræve ekstra materiale, der skal bruges som forstærkning.
Ved at manipulere rammedesign kan du opnå en letvægtscykel, der er stiv og medgørlig på samme tid. Med en lav densitet er den i samme tykkelse ikke så stærk som stål, men er meget lettere og mere modstandsdygtig over for korrosion.
Ulempen ved aluminium er, at det med tiden bliver hurtigere træt end kulfiber, stål og titanium. Hvis det er designet og behandlet korrekt, kan dette potentielt være en levetid, men det er værd at overveje, hvis du køber eller bygger en 'for evigt' cykel.
At vælge en aluminiumsramme er den mest omkostningseffektive løsning for dem, der søger ydeevne på et budget.
STÅL
Stål, den ubesværede arbejdshest af cykelrammematerialer. Stål var det universelle valg af racercykelrammer, indtil aluminium dukkede op i 1970'erne og 1980'erne, og kulfiber tog over i 1990'erne.
Der er to forskellige typer stål, der bruges i cykelindustrien. Den første er høj trækstyrke, eller på anden måde kendt som 'Hi-Ten', dette er et billigere stål, der almindeligvis findes i billigere cykler, især dem fra stormagasiner. Det giver et utroligt dårligt styrke-vægt-forhold, og så producenter vil typisk bruge dette materiale for at ramme lave priser. Til sammenligning vil high-end stålcykler sandsynligvis bruge chromoly eller CroMo for kort (generelt kort for krommolybdæn) stål, der som legeret stål tilbyder overlegne styrkeegenskaber i forhold til Hi-Ten og derfor kan buttes og gøres tyndere/lettere.
Stål er billigt, usædvanligt holdbart, meget modstandsdygtigt over for træthed, nemt at reparere og nemt at arbejde med. I modsætning til kulfiber og aluminium er skader på en stålramme typisk let at reparere. Noget overraskende på trods af sin styrke tilbyder stål gode niveauer af overensstemmelse takket være dets elastiske egenskaber. Ulempen ved stål er, at det er tilbøjeligt til at oxidere (rust) og bærer en vægtstraf i forhold til andre materialer.
Touring- og adventurecykler er almindeligvis lavet af stål takket være den enestående holdbarhed og styrke, der tilbydes. Dette gør det muligt for ryttere at medbringe store mængder bagage uden at gå på kompromis med cyklens ydeevne. Stål er også stærkt på start- og fritidscykler, hvor vægten ikke er så vigtig en faktor.
Fordele ved Stål: Pris, nem fremstilling, styrke og holdbarhed
Ulemper ved Stål: Vægt, korrosionsbestandighed.
TITANIUM
Titanium deler mange egenskaber med stål, men er lettere, mere modstandsdygtig over for korrosion og er mere holdbar. Ulempen er, at det er meget dyrere og mere arbejdskrævende. Det kræver betydelig ekspertise at producere et titanium cykelstel af høj kvalitet. Ligesom aluminium og stål er titanium, der bruges i cykler, en 'legering' og vil typisk indeholde en lille procentdel af aluminium og vanadium i sin sammensætning.
Titanium havde aldrig rigtig tid til at skinne, da det blev et brugbart materiale til cykelstel på samme tid som aluminium og kulfiber, både mere overkommeligt og lettere at arbejde med. Ikke desto mindre har titanium et bedre forhold mellem stivhed og vægt end stål, giver tilsvarende overensstemmelse med kulfiber og er praktisk talt uforgængeligt. Næsten alle producenter af titaniumstel tilbyder livstidsgaranti mod fabrikationsfejl som følge heraf.
Fordele ved Titanium: Styrke, holdbarhed, korrosionsbestandighed, kørekvalitet og vægt
Ulemper ved Titanium: Materialeomkostninger og vanskeligt at fremstille.
