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選擇自己想要的車架材料是購買自行車時要做的關(guān)鍵決定之一。

多年來自行車車架由各種不同的材料打造而成。最初以鋼為主，盡管鋼和鈦仍然很常見，現(xiàn)在主要的選擇是鋁和碳纖維。

每種車架材料都有其優(yōu)點和缺點，優(yōu)先考慮的具體事項取決于作為車手的你，這包括重量、預(yù)算、壽命以及希望車架以及自行車整車帶來的騎行性能。

我們接下來將在這里概述購買自行車前要考慮的鋁、鋼、鈦和碳纖維等材質(zhì)的一些關(guān)鍵特性。

我們采訪兩位專家得出了答案：分別是英國鈦鋼自行車Enigma的專家Richard Lambert以及目前在空中客車公司工作的機械工程師Liam Glen，他曾是一名職業(yè)自行車手，也是2021年蘇格蘭Highland Trail 550賽事的獲勝者。

鋁制車架知識盤點

鋁是預(yù)算在中端車架的首選金屬材質(zhì)，具有難以媲美的輕質(zhì)、剛性和性價比。

鋁還是合金？

▲盡管用于自行車車架的所有金屬從技術(shù)上來講都是合金，但鋁制車架通常被稱為“合金”

經(jīng)常會看到被稱為“合金”的鋁制車架。這是因為純鋁太軟，無法打造出用于自行車車架的形態(tài)，因此它與其它元素混合以改變其物理特性。

事實上，出于同樣的原因，所有金屬自行車車架均由合金制成。鋼本身是鐵的合金，而鈦主要是與鋁和釩的合金。

6061和7005（兩種最常用的鋁合金）等數(shù)字是鋁與每種合金的添加劑混合形成（主要是硅和鎂）的代碼。每個“配方”的特性都會略有不同。

鋁制自行車車架是如何制造的？

“所有金屬的強度重量比都非常相似，管道的寬度和厚度等因素比強度更重要，”Glen如是說。

改變鋁管相對容易，這樣可以使其可以因長度不同具有不同的性能。并且鋁管通常是對接的，以確保需要的剛性并減掉多余的重量。

什么是管材對接？

▲對接有助于在不受力的地方減輕重量，并在受力的地方提高強度和剛性

無論自行車車架內(nèi)壁材質(zhì)是什么，通常都是對接的。這意味著它的兩端較厚，那里受力會更大，并且需要更多的材料來連接其它的管材，而中間抽薄以減輕沒必要的重量。

直規(guī)的管徑厚度一致，具有一致的匹配特性。單對接管材的一端（例如五通連接處）較厚，雙對接管材的兩端較厚，三對接管材還能夠進一步減少管徑中間的厚度。

對接只是其中的一部分，經(jīng)常會看到被描述為“液壓成型”的優(yōu)質(zhì)合金車架，這是描述了通過使用高壓流體形成適合模具的管材來改變管材形狀的過程。

高端的鋁制自行車比以往任何的自行車都更加先進，這一過程可以幫助形成復(fù)雜的形狀，從而改變車架特定部分的特性，包括重量、強度和舒適性。許多最新款的鋁制車架還具有空氣動力學(xué)的設(shè)計特點。

鋁管通常焊接在一起制成車架。原始的焊縫在外觀可能會明顯的凹凸不平，但在焊接后通常會被平滑處理（用專業(yè)術(shù)語來說是打磨拋光），以便讓優(yōu)質(zhì)車架呈現(xiàn)出更干凈靚麗的外表，還會有助于減輕重量。

鋁制車架焊接后，通常會進行熱處理，以使合金恢復(fù)到其最硬朗的強度。

“（焊接時）對局部區(qū)域施加大量的熱量，這會改變局部金屬的特性，這樣操作會使得焊縫成為最薄弱的區(qū)域。焊接后回火有助于改善這個情況，”Glen如是說。

▲Vitus 979是一款標志性的自行車

一些早期的合金車架是粘合的，將切割成一定長度的管材粘合到凸耳中。意大利品牌Alan和法國品牌Vitus是最早采用這種工藝的。

鋁制自行車車架有哪些特性

▲鋁非常適合崎嶇不平的山地車運動

鋁是大多數(shù)較便宜的自行車車架所用的材料，但無論是公路車還是山地車，它仍然是一些價格較高、注重性能的車架的主流之選。

雖然鋁合金車架的具體性能因自行車而異，但通常鋁合金車架相對較輕、剛性較足、結(jié)實耐用，且價格僅為碳纖維的1/5左右。

在接近的價格里，合金車架可以比碳纖維車架做到更輕，盡管昂貴的碳纖維車架總會更輕。鋁的密度比鋼低得多了。

▲乍一看，現(xiàn)在的合金車架很可能會被誤認為是碳纖維車架

因此，鋁制車架可以用超大管材制成，以帶來優(yōu)質(zhì)的剛性、更厚的管徑、更輕的重量。

Ribble表示，鋁合金車架的管壁厚度通常是鋼制車架的兩倍，管徑還會增大20-30%。

由于材料的相對剛性和舒適性的欠缺，鋁制車架歷來以不夠舒適而聞名，但最新的車架制造工藝以及公路車上更寬的外胎趨勢意味著許多合金自行車有了更多的選項。

雖然鋁制車架在強度、剛性和輕量化方面給人留下深刻的印象，但與鋼和鈦不同的是，鋁合金使用久了容易出現(xiàn)金屬疲勞。

然而，鋁制車架往往比碳車架在受到意外碰撞時損壞程度較小。因此，鋁仍然是所有山地車上主流的車架材料，也是預(yù)算有限的小型公路賽車手的明智之選。

鋁制自行車車架的優(yōu)點

·剛性足且相對較輕

·負載能力較為出色

·比碳纖維車架更耐用

鋁制自行車車架的缺點

·騎行的舒適性體驗不佳

·使用久了難免會產(chǎn)生金屬疲勞

·遭到意外碰撞損壞后修復(fù)困難

鋼制車架知識盤點

正如古老的格言所說，“鋼是真實的”，并且是用于自行車車架的傳統(tǒng)材料。

事實上，大約有著100年的歷史，鋼材一直是車架制造的主要材料。即使在職業(yè)級別賽事中也是如此，直到20世紀90年代中期，鋁合金車架開始占據(jù)主導(dǎo)地位——只在職業(yè)公路車隊中短暫地存在過一段時間——而第一個碳纖維車架開始被試用。

鋼架自行車仍在廣泛使用，并且是屬于定制制造商選擇的主要材料，但它現(xiàn)在更多地是自行車收藏家的選擇。

凸耳式還是焊接式？

▲Colnago是凸耳式車架的大師

鋼架的制造方法主要有兩種，即使用凸耳或不使用凸耳。

凸耳車架將管材在接口處插入鑄鋼凸耳中，然后釬焊在一起。不帶凸耳的車架具有焊接在一起或角焊的管材接口。

凸耳結(jié)構(gòu)在過去很常見，經(jīng)典的鋼車架通常具有非常精致的凸耳結(jié)構(gòu)件，但焊接往往能讓車架變得更輕，并且比釬焊所需要做的清理工作更少，因為釬焊通常會導(dǎo)致接口處殘留多余的材料。