Sammenligningen mellemtitanium cykelstelog andre rammer har sine egne fordele og ulemper for flere kendte typer rammematerialer:
På nuværende tidspunkt er stål det mest udbredte og længst anvendte materiale i cykelfremstillingsindustrien. Teknologien af stålrammer er ret moden. Gennem optimering af sammensætning, avanceret varmebehandlingsproces og forarbejdningsteknologi kan rørvæggen af stålrør nå den ideelle tykkelse under forudsætning af at sikre ydeevne. Fordelene ved stålrammer er (1) god forarbejdningsydelse og moden teknologi. Stålrammen er rammen med den længste forskningshistorie, og dens teknologi er i alle aspekter bedre end andre materialer. Derfor er der relativt få vanskeligheder i design og fremstilling. (2) God svejseydelse. Sammenlignet med titanium, aluminium og andre letlegeringsmaterialer har stålsvejsning relativt lave krav til en beskyttende atmosfære. Efter svejsning er det generelt unødvendigt at eliminere defekterne i svejseprocessen gennem varmebehandling, hvilket reducerer investeringen i udstyr. (3) God stødabsorberende ydeevne. (4) Prisfordel: Sammenlignet med andre materialer har stålmaterialer en urokkelig omkostningsfordel med hensyn til producentmængde, produktmængde, forarbejdningsteknologi og anvendelsesområde. Ulemper ved stålramme: (1) let at ruste. Stålrøret med den tynde væg bruges i den aktuelle applikation. Hvis overfladekorrosionsbeskyttelsen ikke påføres, vil korrosionen være lille med tiden, og indvirkningen på rammens mekaniske egenskaber vil også være meget stor. Derfor skal anti-korrosionsbehandlingen af stålrammen før levering tages i betragtning. (2) Metaltræthed forårsaget af stresskoncentration. Påvirkningen af denne faktor ligger hovedsageligt i den svejsevarmepåvirkede zone. Den resterende spænding og komponentadskillelse produceret under svejseprocessen vil påvirke materialets mekaniske egenskaber til en vis grad; Hvis der desuden kommer urenheder ind i svejsningen under svejsningen, vil der opstå spændingskoncentration omkring urenhederne. (3) Rammevægt. Selvom vægten af stålrammen er faldende, og tykkelsen af stålrørsvæggen, der bruges som rammen, næsten når grænsen, er der stadig et vist mellemrum mellem stålrammen og nogle lette rammer (især kulfiberrammer) i applikationen Mark.
Aluminium i sig selv har fordelene ved lav densitet, god plasticitet, korrosionsbestandighed og så videre. Efter legering med andre metaller vil de mekaniske egenskaber blive væsentligt forbedret. De fleste aluminiumslegeringer, der bruges i cykler, er 6000-serien (Al-Mg-Si) og 7000-serien (Al-Zn-Mg-Cu). Aluminiumsmaterialer opvarmes normalt før brug for at forbedre deres ydeevne for at imødekomme behovene ved praktiske applikationer. Fordele ved aluminiumslegeringsramme: (1) Den kan laves om til en let ramme. (2) God korrosionsbestandighed i atmosfæriske miljøer. Aluminium i sig selv er et metal, der let korroderes. Det vil blive oxideret med det samme, når det placeres i luften og danne en meget tynd oxidfilm. Men når dette lag af oxidfilm akkumuleres til en vis grad, vil det beskytte kroppen mod yderligere korrosion. Ulemper ved aluminiumslegeringsramme: (1) Aluminiums elasticitetsmodul og stivhed er lav. Generelt anvendes metoder som f.eks. at forstørre rørets ydre diameter, bruge et fladt rør eller udføre varmebehandling på aluminiumsrøret for at minimere påvirkningen af lavere elasticitetsmodul på rammens ydeevne og tilpasse sig ændringen af spændingen under brug. (2) Varmebehandling er påkrævet. De fleste aluminiumslegeringer skal varmebehandles før brug (undtagen 7075 aluminiumslegeringsrør), ellers er styrken svær at opfylde kravene, og indkøb af varmebehandlingsudstyr vil i et vist omfang føre til øgede produktionsomkostninger.
CFRP-materiale betyder, at kulfiber tilsættes til harpiksmatricen som en forstærkende fase for at danne en komposit. På grund af kulfibernes anisotropi bør arrangementet og overlappende retning af kulfibre overvejes under kompositprocessen. Sammenlignet med andre materialer har kulfiberkompositter følgende fordele: (1) høj styrke og letvægt. Trækstyrken af kulfiber er højere end for stål, men tætheden af kompositmaterialet er langt lavere end for aluminiumslegering. Sådanne egenskaber forventes utvivlsomt af både producenter og brugere. (2) God stødabsorbering. Med sin fremragende ydeevne til at absorbere stød, kan den bruges til at lave cykler uden støddæmpere. (3) Integral støbning. Den grundlæggende formningsmetode for en CFRP-ramme er at hælde harpiksen i formen, der er brolagt med kulfiber til integral formning, så forbindelsen mellem rammer tages ikke i betragtning. Ulemper ved kulfiberramme: (1) Kompleks spændingsberegning. Forskydningsstyrken af kulfiber er ikke særlig god. Derfor bør der udføres komplekse spændingsberegninger under forarbejdningen, og kulfibre bør arrangeres efter resultaterne for at opnå en god kombination af egenskaber. (2) Størrelsen kan ikke ændres efter forarbejdning og støbning, og kun den tilsvarende model af formen kan fremstilles. Hver gang en ny model udvikles, skal der designes og fremstilles en anden form. (3) Ældning af harpiksmatrixen. (4) Prisen er høj.
Titaniumlegering er et højtydende materiale, der bruges i rumfartsprodukter og har fremragende metalmaterialeegenskaber. Det er i øjeblikket internationalt anerkendt som det mest avancerede og ideelle materiale til fremstilling af højkvalitetscykler til forskellige sports- og fritidsformål. De fremragende egenskaber ved titanlegering er let, høj styrke, god elasticitet, slagfasthed, god træthedsydelse, korrosionsbestandighed og aldrig rust. Cykler, især racerbiler, kræver lav vægt, god stivhed og god stødpræstation. Let vægt kan forbedre hastigheden og reducere fysisk forbrug under langdistancesport; Cykelstellet med god stivhed er befordrende for omdannelsen af drivkraften og forbedrer håndteringsevnen; Cykelstellet med god stødabsorbering kan bedre reducere påvirkningen fra vejen og dermed mindske trætheden hos føreren. Fordele ved titanium ramme: (1) lav densitet og høj specifik styrke. Vægten af titanlegering er kun 50 procent af stål, og dens styrke-til-vægt-forhold er 28,4 procent højere end for krom-molybdæn stål. Træthedsgrænsen for titanlegering er det dobbelte af stål, og cykler i aluminiumslegering kan i denne henseende ikke sammenlignes med cykelstel i titanlegering efter lang tids brug. Som et højstyrke og lavdensitets titanlegeringsmateriale påført på cykelstel, vil det ikke kun gøre cykelstel lette og stærke, men også gøre cykelstel mere holdbare. (2) Ingen rust. Titanium vil ikke korrodere i det generelle miljø, så når det bruges som et strukturelt materiale, kræves der ingen yderligere anti-korrosionsbehandling.
letvægts
Med lav densitet og høj specifik styrke er vægten af titanlegering kun 50 procent af stålets vægt.
Korrosionsbestandighed
Titanium er mere korrosionsbestandigt end rustfrit stål og det er ikke nødvendigt at udføre anti-korrosionsbehandling
Ulemper ved titanium stel: (1) Høj pris. I naturen kan titanium findes som titaniumdioxid. Raffinerings- og forarbejdningsprocessen er kompleks, og de tekniske krav er høje og tidskrævende, så omkostningerne er høje. (2) Svejseomkostningerne er høje. På grund af den høje affinitet mellem titanium og oxygen, bliver titaniumdioxid hurtigt til titaniumdioxid ved kontakt med luft. Titandioxid er skørt og hårdt, og som et resultat vil styrken af denne komponent fortsætte med at forringes. Derfor skal der anvendes inert gas-skærmsvejsning til svejsning af titanium rammer. Den almindelige metode er TIG-svejsning (TIG: forkortelse for wolfram og inert gas): wolframelektrode bruges til svejsning under argonbeskyttelse, og svejseomkostningerne er høje. Til fremstilling af cykelstel, blandt mange metalmaterialer, opfylder titanlegering ovenstående krav på samme tid, så det er et meget ideelt materiale til fremstilling af stel. Titaniumlegering har fremragende korrosionsbestandighed, længere levetid end andre metal og ikke-metalliske materialer, og den er holdbar uden ældning, slid og ridser. Som cykelstel behøver dens overflade ikke lakbeskyttelse, fordi den ikke ruster eller korroderer som jern- og aluminiumsstel og kan modstå sur regn, ultraviolette stråler, fugt og anden erosion, så du behøver ikke bekymre dig om dens metaloverfladen vil danne gruber og rust på grund af eksponering i luften. Cykelstellet lavet af titanlegeringsmateriale får rytteren til at føle sig mere sikker og mere pålidelig. Det vil ikke bryde pludseligt. Når den går i stykker, vil den starte fra en lille revne, som vil blive bemærket på dette tidspunkt; Selv hvis der opstår utilsigtede kollisioner og brud, vil metallets unikke sejhed beskytte brugeren mod skader.
