Сравнението междутитанови рамки за велосипедии други рамки има своите предимства и недостатъци за няколко известни вида материали за рамки:
В момента стоманата е най-широко използваният и най-дълго използваният материал в индустрията за производство на велосипеди. Технологията на стоманените рамки е доста зряла. Чрез оптимизиране на състава, усъвършенстван процес на термична обработка и технология на обработка, стената на тръбата от стоманена тръба може да достигне идеалната дебелина при предпоставката за осигуряване на производителност. Предимствата на стоманените рамки са (1) добра производителност на обработка и зряла технология. Стоманената рамка е рамката с най-дълга история на изследвания и нейната технология във всички аспекти е по-добра от другите материали. Следователно има сравнително малко трудности при проектирането и производството. (2) Добра производителност на заваряване. В сравнение с титан, алуминий и други леки сплави, заваряването на стомана има относително ниски изисквания за защитна атмосфера. След заваряване обикновено не е необходимо да се отстраняват дефектите в заваръчния процес чрез термична обработка, което намалява инвестицията в оборудване. (3) Добро поглъщане на удари. (4) Ценово предимство: в сравнение с други материали стоманените материали имат непоклатимо ценово предимство по отношение на количеството на производителя, количеството на продукта, технологията на обработка и обхвата на приложение. Недостатъци на стоманената рамка: (1) лесно ръждясва. Стоманената тръба с тънка стена се използва в настоящото приложение. Ако не се приложи повърхностна антикорозионна обработка, корозията ще бъде малка във времето и въздействието върху механичните свойства на рамката също ще бъде много голямо. Следователно трябва да се вземе предвид антикорозионното третиране на стоманената рамка преди доставката. (2) Умора на метала, причинена от концентрация на напрежение. Влиянието на този фактор се намира главно в зоната на топлинно въздействие при заваряване. Остатъчното напрежение и сегрегацията на компонентите, произведени по време на процеса на заваряване, ще повлияят до известна степен на механичните свойства на материала; Освен това, ако примеси навлязат в заваръчния шев по време на заваряване, около примесите ще възникне концентрация на напрежение. (3) Тегло на рамката. Въпреки че теглото на стоманената рамка намалява и дебелината на стената на стоманената тръба, използвана като рамка, почти достига границата, все още има известна празнина между стоманената рамка и някои леки рамки (особено рамки от въглеродни влакна) в приложението поле.
Самият алуминий има предимствата на ниска плътност, добра пластичност, устойчивост на корозия и т.н. След легиране с други метали, механичните свойства ще бъдат значително подобрени. Повечето алуминиеви сплави, използвани във велосипедите, са серия 6000 (Al-Mg-Si) и серия 7000 (Al-Zn-Mg-Cu). Алуминиевите материали обикновено се нагряват преди употреба, за да се подобри тяхната производителност, за да отговорят на нуждите на практическите приложения. Предимства на рамката от алуминиева сплав: (1) Може да се направи лека рамка. (2) Добра устойчивост на корозия в атмосферни среди. Самият алуминий е метал, който лесно се корозира. Той ще се окисли веднага, когато се постави във въздуха и ще образува много тънък оксиден филм. Въпреки това, когато този слой от оксиден филм се натрупа до известна степен, той ще предпази тялото от по-нататъшна корозия. Недостатъци на рамката от алуминиева сплав: (1) Еластичният модул и твърдостта на алуминия са ниски. Като цяло се приемат методи като увеличаване на външния диаметър на тръбата, използване на плоска тръба или извършване на топлинна обработка на алуминиевата тръба, за да се минимизира влиянието на по-ниския модул на еластичност върху работата на рамката и да се адаптира към промяната на напрежението по време на употреба. (2) Изисква се термична обработка. Повечето алуминиеви сплави трябва да бъдат подложени на термична обработка преди употреба (с изключение на тръбата от алуминиева сплав 7075), в противен случай силата е трудна за постигане на изискванията и закупуването на оборудване за термична обработка ще доведе до повишени производствени разходи до известна степен.
CFRP материалът означава, че въглеродните влакна се добавят към матрицата от смола като подсилваща фаза за образуване на композит. Поради анизотропията на въглеродните влакна, разположението и посоката на припокриване на въглеродните влакна трябва да се вземат предвид по време на композитния процес. В сравнение с други материали, композитите от въглеродни влакна имат следните предимства: (1) висока якост и леко тегло. Якостта на опън на въглеродните влакна е по-висока от тази на стоманата, но плътността на композитния материал е много по-ниска от тази на алуминиевата сплав. Такива свойства несъмнено се очакват както от производителите, така и от потребителите. (2) Добро поглъщане на удари. С отличното си представяне на абсорбиране на удара, може да се използва за производство на велосипеди без амортисьори. (3) Интегрално формоване. Основният метод на формоване на CFRP рамка е изливането на смолата във формата, покрита с въглеродни влакна за интегрално формоване, така че връзката между рамките не се взема предвид. Недостатъци на рамката от въглеродни влакна: (1) Сложно изчисляване на напрежението. Якостта на срязване на въглеродните влакна не е много добра. Следователно по време на обработката трябва да се извършат сложни изчисления на напрежението и въглеродните влакна трябва да бъдат подредени според резултатите, за да се получи добра комбинация от свойства. (2) Размерът не може да се променя след обработка и формоване и може да се произвежда само съответният модел на формата. Всеки път, когато се разработва нов модел, трябва да се проектира и произведе друга форма. (3) Стареене на матрицата от смола. (4) Цената е висока.
Титановата сплав е високоефективен материал, използван в аерокосмическите продукти и има отлични свойства на металния материал. В момента е международно признат като най-модерният и идеален материал за производство на висококачествени велосипеди за различни спортни цели и развлечения. Изключителните характеристики на титановата сплав са лека, висока якост, добра еластичност, устойчивост на удар, добра устойчивост на умора, устойчивост на корозия и никога не ръждясва. Велосипедите, особено състезателните автомобили, изискват леко тегло, добра твърдост и добро представяне при удар. Лекото тегло може да подобри скоростта и да намали физическата консумация по време на спортове на дълги разстояния; Рамката на велосипеда с добра твърдост е благоприятна за преобразуване на движещата сила и подобрява ефективността на управление; Рамката на велосипеда с добра абсорбция на удара може по-добре да намали удара от пътя, като по този начин намалява умората на водача. Предимства на титановата рамка: (1) ниска плътност и висока специфична якост. Теглото на титановата сплав е само 50 процента от това на стоманата, а съотношението якост към тегло е с 28,4 процента по-високо от това на хром-молибденовата стомана. Границата на умора на титановата сплав е два пъти по-висока от тази на стоманата, а велосипедите от алуминиева сплав не могат да се сравняват с рамки за велосипеди от титанова сплав в това отношение след дълго време на употреба. Като материал от титаниева сплав с висока якост и ниска плътност, прилаган към велосипедни рамки, той не само ще направи велосипедните рамки леки и здрави, но и ще направи велосипедните рамки по-издръжливи. (2) Без ръжда. Титанът няма да корозира в общата среда, така че когато се използва като конструктивен материал, не е необходима допълнителна антикорозионна обработка.
лек
С ниска плътност и висока специфична якост, теглото на титановата сплав е само 50 процента от това на стоманата.
Устойчивост на корозия
Титанът е по-устойчив на корозия от неръждаемата стомана и не е необходимо да се извършва антикорозионна обработка
Недостатъци на титановата рамка: (1) Висока цена. В природата титанът може да се намери като титанов диоксид. Процесът на рафиниране и обработка е сложен, а техническите изисквания са високи и отнемат време, така че цената е висока. (2) Разходите за заваряване са високи. Поради високия афинитет между титана и кислорода, титановият диоксид бързо се превръща в титанов диоксид при контакт с въздуха. Титановият диоксид е крехък и твърд и в резултат на това силата на този компонент ще продължи да се влошава. Следователно за заваряване на титанови рамки трябва да се използва заваряване в защитен газ. Обичайният метод е TIG заваряване (TIG: съкращение за волфрам и инертен газ): волфрамовият електрод се използва за заваряване под аргонова защита и цената на заваряването е висока. За производството на рамки за велосипеди, сред много метални материали, титановата сплав отговаря едновременно на горните изисквания, така че е много идеален материал за изработка на рамки. Титановата сплав има отлична устойчивост на корозия, по-дълъг експлоатационен живот в сравнение с други метални и неметални материали и е издръжлива без стареене, износване и надраскване. Като рамка за велосипед, нейната повърхност не се нуждае от защита от боядисване, защото няма да ръждясва или корозира като железни и алуминиеви рамки и може да устои на киселинен дъжд, ултравиолетови лъчи, влага и друга ерозия, така че не е нужно да се притеснявате за нейната металната повърхност ще образува ями и ръжда поради излагане на въздух. Рамката на велосипеда, изработена от материал от титанова сплав, кара водача да се чувства по-сигурен и по-надежден. Няма да се счупи изведнъж. Когато се счупи, ще започне от малка пукнатина, която ще бъде забелязана в този момент; Дори ако възникнат случайни сблъсъци и счупвания, уникалната издръжливост на метала ще предпази потребителя от нараняване.
