Материалы, из которых производят рамы
Стальные
Велосипедная рама из стали
Последнее столетие на рынке самыми широко используемыми были велосипеды со стальной рамой. Используя различные марки стали, производители довели процесс до наивысшего качества. В последнее время всё чаще используется сплав с добавлением хрома и молибдена. Соответственно, их название — хромомолибденовые, или хромолевые. И также распространены в производстве стали марки Hi-Ten, которые характеризуются высокой прочностью и дешевизной. Стальные конструкции обладают важным преимуществом — поддаются ремонту. И если произойдёт поломка — конструкция ремонтируется обычным сварочным аппаратом, который не является редкостью, и в любой мастерской вам помогут. А также к преимуществам можно отнести комфорт водителя на бугристых участках дороги. Велосипеды со стальной рамой отлично сглаживают толчки и вибрацию.
Недостатком же является приличный вес и возможность коррозии. Новые рамы в обязательном порядке покрывают эмалью для защиты от коррозии. Однако со временем такая защита повреждается, поэтому минимум раз в сезон проверяйте состояние покрытие и закрашивайте повреждённые участки эмалью либо другим лакокрасочным покрытием. Внутренние участки рамы из стали можно защитить ещё в начале покупки, а именно — обработать антикоррозийным средством.
Алюминиевые
Алюминиевая велорама
В последнее время велосипед с алюминиевой рамой привлекает к себе всё больше внимания. В алюминиевом сплаве часто используются дополнительные вещества, такие как медь, магний, кремний. Главным преимуществом алюминиевых конструкций является более низкий вес. Для увеличения прочности таких конструкций основу составляют более толстые трубы, но вес это не увеличивает. Алюминиевые рамы менее подвержены коррозии, чем стальные, но не стоит забывать, что в зимнее время соль, которой посыпают дороги, может всё-таки привести к коррозии, поэтому зимой чаще мойте велосипед.
Надёжность алюминиевой рамы вполне сравнима с надёжностью стальной, и поломка, как правило, возможна лишь в случае серьёзного повреждения (например, авария). Одним из недостатков является более высокая цена и более сложный ремонт, т. к. обычной сваркой это сделать тяжело. Алюминиевые конструкции отличаются высокой жёсткостью, это делает велосипед более управляемым. Но велосипедист на «своей шкуре» ощутит бугристость местности, поэтому на такие байки устанавливают амортизаторы.
Титановые
Конструкция из титанового сплава
Конструкция из этого материала обладает повышенной прочностью, низким весом и малой подверженностью коррозии. Титановая рама для велосипеда придаёт комфорт велосипедисту и мягко преодолевает неровности дорог благодаря тому, что пружинит. Однако массового производства таких рам не наблюдается, лишь некоторые производители выпускают их серийно. Причиной тому является довольно высокая стоимость. Спрос на титановые рамы невысокий, так как, отдавая за байк немалую сумму, нужно понимать, каких целей хочет достичь велосипедист.
Магниевые
Как и титановый, этот материал обладает высокой прочностью и малым весом. Изделия из этого сплава легче, чем из алюминия и титана, и более высокопрочные одновременно. В использовании они также комфортны, мягко преодолевают вибрацию, но на сегодняшний день ещё сильно дорогие. К недостаткам можно также отнести склонность к коррозии за счёт высокой химической активности.
Рамы из композитных материалов
Прочная и легкая рама из карбона
Понимая желание велосипедиста получить лёгкий, прочный, удобный байк — производители активно пользуются достижениями химии полимеров. И доказательство тому — карбоновые рамы (из углепластика). Всё, о чём мечтает велосипедист — лёгкие, прочные, комфортные (сглаживают вибрацию), абсолютно не подверженные коррозии. Основной недостаток карбоновых конструкций — пока ещё высокая стоимость. Активным байкерам также следует помнить, что эти рамы не любят удары. Излишнее давление в виде падения может привести к поломке конструкции. Но технологии постоянно совершенствуются, и этому материалу предписывают неплохое будущее.
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.
Виды алюминиевых сплавов, использующихся при изготовлении велорам.
Немного остановимся на видах алюминиевых сплавов, использующихся для изготовления велосипедных рам.
Марок алюминиевых сплавов достаточно много (2014, 7000, 7005T6, 7009T6, 7010T6, 6061T6, 6065 и т.д.), но наиболее часто в велосипедостроении используются марки 7005T6 и 6061T6 (аналог отечественного сплава АД33 по ГОСТ 4784-97).
Их еще называют сплавы шести- или семитысячной серии.
Использование в названии букв «Т6» говорит о том, что материал прошел термическую обработку.
Например, при термической обработке сплава 6061 изделие из него нагревают до 530 °С, затем интенсивно охлаждают водой. Затем его в течении 8 часов при температуре около 180 °С искусственно старят. После такой обработки сплав 6061 уже обозначают 6061-Т6.
Сплав 7005 при термической обработке охлаждают не водой, а воздухом.
Например, в приведенной ниже таблице видно состав металлов в сплавах и как изменяются их физические характеристики после термической обработки.
Предел прочночти на разрыв — это нагрузка, при превышении которой происходит разрушение изделия.
Предел текучести — нагрузка, при превышении которой наступает невосстанавливаемая деформация (такая деформация формы изделия, которая им самостоятельно не восстанавливается).
Процент удлинения — это средняя величина удлинения деформируемой детали до её поломки (разрыва).
Твердость по Бринелю — величина, характеризующая твёрдость материала на вдавливание.
Сплавы 7005 и 7075 более прочные, чем 6061 и рама из них прослужит дольше, чем точно такая же из сплава 6061. При этом 6061 более технологичен, чем сплавы серии 7xxx. А это позволяет проще изготавливать из него трубы со сложным сечением и баттировать их, что также увеличивает прочность таких рам. Алюминий марки 6061 легче сварить, чем 7005.
Сварка рамы из труб, изготовленных из алюминия марки 2014, 7075 вообще очень сложный и дорогостоящий технологический процесс. Обычной аргонно-дуговой сваркой их нельзя сварить. При производстве их можно только лить целиком. Именно поэтому эти марки практически не применяют при производстве велосипедных рам.
Рама из алюминиевого сплава 6061 лучше подойдет для фрирайд (freeride, FR) и даунхилл (downhill) рам. Для крос-кантрийных байков хардтейлов оптимальным будет сплав 7005. Он более прочный, жесткий и долговечный.
Опытные туристы не очень любят алюминиевые рамы из-за их»жесткости» и невозможности сварки в «любой деревне» в отличии от обычной сварки стали.
Небольшое видео о том как паять алюминиевую раму
В заключении хочется сказать следующее.
Какую раму использовать: стальную или алюминиевую, все-таки в большей степени определяется назначением велосипеда, предпочтениями самого велосипедиста, его привычками и финансовыми возможностями. Нормально кататься можно как на велосипеде с алюминиевой, так и со стальной рамой.
Главное получать от этого только удовольствие и здоровье, а не проблемы и болячки.
Катайтесь в свое удовольствие!
А в следущей статье будут рассмотрены качества титановых велорам.
https://youtube.com/watch?v=fJ5tHE00wGo
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.
Этот пост ещё интереснее: Антон и его велосипед из… бамбука
Будьте с нами — Урбаноид в Telegram, VK, , Instagram и Strava!
