(問題)請教""鈦""這個材質的特性為何?運用在自行車管材上有什麼值得推薦的感覺嗎?

常看到有人提到所謂的""鈦""金屬的自行車架或相關零組件
但不了解這個材質本身的性質為何?
是否請01上的能人異士為小弟說明一下
小弟誠心發問
感恩呀
2008-05-13 10:17 發佈
一、鋼(Steel)
鋼分為:
碳鋼、鉬鉻鋼及雷諾斯853等三種規格的鋼材,相較三種金屬車架材質鋼有最大的
剛性(鋼:29000Ksi、鋁:10500Ksi、鈦:15250Ksi),鋼的金屬疲勞強度
是鋁的4倍、比鈦高63﹪,但鋼的種種優勢都敵不過一個自身的缺點---重量!鋼
在重量佔不到半點優勢,所以比賽用車很少有鋼製的!
騎乘感:
以個人而言,絕不會選擇碳鋼車架去騎土石路面,因為它實在太重也太硬了。相
較於碳鋼,鉬鉻鋼是一種比較輕的選擇。到現在還有許多比賽用車使用鉬鉻鋼車
架,而大部分的入門登山車使用的也是鉬鉻鋼。雷諾斯853可能是鋼製車架中最
好的鋼材,它比鉬鉻鋼輕和有彈性(較適中的硬度)。

加工難易度:
簡易(常被用於一般童車或交通車款)。
如何保養:
禁不起海水或帶有腐蝕性的海風侵蝕,盡量避免放置在空氣中有高濃度鹽分的地
方(鋼製車架的通性也是弱點)。

二、鋁(Aluminium)
如同鋼材一般,鋁也有其種類。通當鋁材是一種合金,被賦予一個編號例如:
6061、7005、7075……。車架製造商在鋁合金材料中加入其他金屬,以達到在
不損及鋼性下,重量更輕的目的,例如:Specialized 的Metal Matrix、
Giant的Cu92 和TREK的zirconium。鋁合金車架的鋼性比鋼製車架略低,可
能接近雷諾斯853。因為便宜與相對容易製造(和鈦及碳纖維相比較),目前大
部分的車架都是鋁某合金質料的。
騎乘感:
較易被入門騎士所掌握,且有著比鋼製車架更好的吸震性。如果有人喜歡長距離
的騎乘旅行,在鋼性的加權考量上,鋼及鋁合金車架將是首選。

加工難易度:
中等,其技術有液壓成型(Fluid Form)、超薄抽管(Aluxx SL),以上技術都是來自
於巨大機械(Giant);此鋁製車架常用於登山車(XC)、下坡車(DH)、特技
車(BMX)。
液壓成型:
在2003年裡,GIANT的液壓成型科技使用一種更新的”Fluid Form”技術,利用
高壓油注入管內成型我們的鋁合金管件。製造出來的車管比標準的圓形車管或鋁
板成形車架更具強度及美感!液壓成型科技是一種能以單一程序製出複雜外型
的全新生產技術;特殊的流線車架是傳統成型技術完全無法達到的。這個技術也
使得GIANT的設計師們能無限制地重新塑造自行車的車管設計。液壓成型的車
架同時也更具硬度。使用(GIANT的ALUXX 及ALUXX SL Super Light)鋁合金車
架已比一般標準的強度更高出18%,而液壓成型過程則更進一步地強化車架防止
車架龜裂及金屬疲勞的問題。成型過程中壓縮車管的強大壓力,使得鋁合金分子
更緊結成高密度的結構,更能防止裂痕的問題。

超薄抽管:
就是把管壁粗的鋁館利用機器抽成較細的鋁館,工程師長久以來遵守著一項定
律,那就是在受到彎 曲或扭力時,在達到完全的理論強度之前,如果管壁厚度
比它直徑的1/50 還小,會有崩潰的危險。基於上述的考量,為符合1/50 的標準,
鋁材乃憑其輕量的優點,成為超大直徑管材的唯一考慮。超大直徑鋁管的扭力效
率是鋼材的2.5 倍,也幾乎是鈦合金材料的1.5 倍。
如何保養:
基本上跟鋼製車架一樣也是要注意別接近海水或有鹽分的地方,淋到水一定要馬
上拭乾,但是鋁製車架較不容易像鋼製車架容易生鏽。

三、鈦(Titanium)
騎乘感:與鋼和鋁兩種材料相較之下,鈦比較輕也比較有彈性。使用鈦
製車架騎乘在粗糙不平的地域時,比較容易感受到車架的Q度而重量級的
騎乘者可以更有效的傳輸踩踏力量。鈦合金車架並不適合用在長途旅行,
因為它太有彈性了,誇張點形容,您會好像騎在一條蛇上,並且喪失很大
的操控性。

加工難易度:
因為鈦金屬必須在封閉的容器中銲接,使得它的加工成本比較高再加上鈦本身提
煉相當耗費資源所以價格一直居高不下,雖然如此鈦還是有一個非常優越的地方
---絕不生鏽(再沒上漆的情況下),因此鈦合金車架別名稱為“Frame for life!”
如何保養:
一個銲接良好的鈦車架,可以使用個四五十年不會壞,又因為鈦合金車架
絕不生鏽所以幾乎不用保養,隨時保持車體乾淨就OK 了!


四、碳纖維(Carbon Fiber)
碳纖維是最新的材料,但不是最少被提及的材料,碳纖維車架總是比鋼或鋁車架
來得貴,主要是其加工成本高(雖然還是很貴,但價錢硬是差了鈦合金一大截,是
較好的選擇)。
騎乘感:
碳纖維和鈦一樣具有良好的彈性,車架感覺也比較Q,但它的回彈沒鈦那麼快,
碳纖維車架非常適合在粗糙路面騎乘,而某些碳纖維車架的外觀經過特別設計,
在不放棄Q感下提供更好的力量傳導。

加工難易度:
碳纖維乃是石墨纖維(約65﹪)注入環氧又具黏性的模型(約35﹪)所製成的;
碳纖維對於縱向力的抵抗性很強,但容易受側向力影響,所以必須以不同的花樣、
曲度,或切成片狀來訂做材料。Giant 就研發出UD 壓條(UD layers)的設計
GIANT複合碳纖維產品使用單向疊層技術,讓最輕的重量能獲得最大的強度及硬
度。碳纖維在樹酯氧化物中以相同的方向排列形成了單向疊層;這些壓層再依車
架的各部位造出不同的厚度,例如,在車頭管就比上管中間的使用更多壓層。
這些UD 壓層也可以不同的角度來排列,以提供車管各角度的強度,這都是依車
架上各部位不同而改變。Air Bladder One-Piece Monocoque Frame Production:
GIANT用於碳纖維車架上應用最新的氣囊球技術,生產出更具強度及更具造型的
單體設計。GCT壓層精確地依據車架設計的厚度與結構形成;車架被置於特
殊設計有氣囊球的模具內;這個氣囊球是於高溫製程中利用高壓充氣將複合材料
緊密附於模具上,生產出來的就是一體成型且緊密無氣囊的單體結構車架。減
少分子結合的需要有助於GCT單體構造車架的強度及外觀。

如何保養:
四五十年之久。通常碳纖維有它的耐用保固年限,這是買碳纖維車架時不能用不
了忽略的。值得注意的是,在如阿拉斯加般酷寒的天氣下騎碳纖維車,必須小心
提防車架斷裂。碳纖維不會腐蝕,但表漆刮落將影響車架的強度。

[轉貼]http://www.issi.idv.tw/html/17/t-517.html
目前為止對它的印象大概就是:
硬、輕、貴這三項吧。

和其他金屬類相比產量算少,
所以可以歸類於貴金屬?
小弟也po出一些資訊,
鈦車的相關知識網路上夠多了;

我還是建議樓主先做些功課。

一般來講用在單車上面的鈦合金,常見的有三種。
第一種 CP鈦 (Commerical Pure)商業用純鈦,大多用在螺絲。
第二種 3Al/2.5V鈦,為鈦摻3%的鋁,2.5%的釩。
第三種 6/4跟3/2.5是同樣的意思,除非一些名廠(比方Merlin)某些型號,通常用在車架上的,都是3/2.5的鈦管。

鈦合金產品主要是加工難以及上色難。所以大多數鈦合金車架上色的比較少(當然也有,如可樂果),大多是上半色(如Litespeed某些車款)或者雷射雕花(如Merlin某些車款)。

6/4鈦比3/2.5鈦的抗拉強度更高,理論上可以做出更輕更強的車架。
但是6/4鈦的成形困難,很難抽成無縫管,所以大部分的6/4鈦用在車架上面都是機械加工件,
將整塊的鈦合金材料加工成BB,頭管,勾爪等零件,
再跟3/2.5鈦管焊接在一起。若要用6/4鈦製成整台車架,就必須要用有縫管,
也就是拿6/4鈦薄板捲起來成管子之後先把接縫焊起來,才形成管子

基本上鈦合金車架的路感是很明確的,如果你喜歡鋼車架的路感,卻不喜歡在爬坡時被拖的感覺,
如果你喜歡鋁車架的輕快,卻不喜歡它的死硬,
那鈦就是金屬車架的終極材質。

但是鈦也因為摻金屬比例問題,而有3.25和6.4的差異。
但是做成車架就不一定,因為設計和做法上的不同。
比如鋁是死硬,但是鋁車架有的五通偏軟。
碳纖可能因為吸震而給人軟的感覺,尤其是強調舒適性的車,
但是也有carbon車架又輕又硬。

既然可樂果都可以有鋼前叉,為什麼鈦車架不行?
其實鈦車架有的也有做鋼前叉,之前就有看到過登山車用的。
不過不知道是不是材料性質,鈦並不容易做成和鋼一樣帶著一定弧度的前叉。
像litespeed那樣做成軍刀狀的後上叉,其實並不容易而且可能很費工。
鈦已經不便宜了如果前叉又貴到不行,缺乏實際效益,那想買的人也不會多吧。
那又變成不符合製造成本的經濟效益。所以製作鈦前叉就變成一件沒必要的事。

有位稱鳥大的前輩說:「鈦合金車架給我的感覺,真的可用<璦璦內含光>來形容。
老實說她的顏色灰灰暗暗的,並不好看﹔但是卻很耐看,而且越看越美呢!
時到今日,我最常跟車友玩的遊戲,就是:你的車架給我刮一下,我的車架給你刮10下。
他騎的是巫毒雷諾853管材,圖裝很漂亮的登山車……老實說,他還不敢跟我玩這遊戲呢!哈哈哈!」



單以材料來說~ 鈦應該跟『輕』扯不上關係,質量超大的,鈦的優點應該可以拉得很薄,藉此來造成『輕』的感覺。不過他的自我修補性的確是很優秀~再加上稀有度~~貴啊~~
歡迎使用 FON_IS_FUN 連線囉~~
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