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　　3. 重量（WEIGHT）除了強度和剛性之外，重量也是一個議題。和剛性一樣，重量受到材料合金成份的影響相當(dāng)輕微。即便你的車架貼著"Lite Steel TM"（輕量化鋼材），事實上，所有的鋼材幾乎具有相等的重量。

　　以下就是我們常見的幾種材料的一些特性

　　彈性系數(shù)（剛性） 強度 （降伏點 ） 重量（千克/立方米）

　　鋼材 30 46---162 7800---8200

　　鋁合金 10-11 11-59（4-22退火后） 2700—3200

　　鈦合金 15-16.5　40-120　4500—4700

　　要注意，剛性和重量和材料的品質(zhì)、熱處理或合金成份無關(guān)。舉例來說，所有的車用鋼管，從大賣場的廉價單車到價值數(shù)千美元的單車都有相同的彈性系數(shù)30，以及490的重量。

　　由上表中我們可以看出，我們用這幾種材料做車架，在管材的形狀和厚度相同的情況下，鋁制車架的剛性只有鋼制車架的三分之一，鈦制車架也只有鋼制車架的二分之一的鋼性。也就是說，鋼的車架是最結(jié)實的。當(dāng)然實際情況下沒有人會這樣做車架，所以這個結(jié)論也就是不客觀的了。

　　鋁作為一種在運動自行車上使用最廣泛的材料，最大的優(yōu)點就是他的重量。鋁的剛性和強度都很低，但是鋁可以通過增加單位體積上的材料來彌補這一缺憾，而重量仍然不大。另外相對于其他的運動自行車的高級材料，鋁的價格很低。

　　目前使用在高檔鋁架上的鋁材（6000系列、7000系列）都是運用在航天方面的高級鋁材。和一般的普通鋁材相比，這些鋁材無論是在強度還是剛性上都有顯著的提高。而且廠家為了保證強度，都采取了使用較粗的管材、增大橫截面積的做法，所以大多數(shù)的鋁車架看起來都很粗獷。

　　鋁長時間使用外觀不怎么變化。鋁本身是很容易受腐蝕的金屬，在空氣中幾乎不存在沒有被氧化的鋁，放置在空氣中馬上被氧化而形成很薄的氧化膜。為什么不生銹呢？原因是該氧化膜達到一定的程度時防止繼續(xù)生銹，形成致密的氧化膜（三氧化二鋁）。該氧化膜幾乎是無色因此外觀上不容易發(fā)現(xiàn)變化（有時會發(fā)白）

　　以上都是鋁的優(yōu)點，但是這種材料也有兩個致命的缺點。

　　1. 鋁的金屬疲勞性很差，為了說明這一點，我們看下面的幾幅圖。

　　我們可以很明顯的看到，鋁的可樂罐很輕易的就被捏出了口子，而鋼的水果罐頭則安然無恙。鋁材做的自行車架的致命弱點就是騎這種材料制造的自行車時，騎的次數(shù)越多，應(yīng)力發(fā)生的次數(shù)也高，強度也顯著引起變化。近來為了謀求輕量，許多車架使用薄料來制作（薄的程度已達到極限）。這些都是使用沒有疲勞極限的鋁合金來制作車架，這也就是為什么在專業(yè)的使用強度下一個鋁架只能支持2-3年的原因。

　　2. 鋁沒有彈性，無法吸收騎行的震動。用鋁材制作的硬尾車架會把絕大多數(shù)的震動直接傳遞到騎手的身體上。這就使鋁車架坐起來相當(dāng)?shù)念嶔�，乘騎的舒適感很差。

　　由于鋁的這兩個缺陷，使得它不適合做一般的硬尾車架。但是競賽的XC越野車架大多數(shù)使用鋁合金，這是因為鋁的重量可以做到很輕，而通過熱處理和抽管技術(shù)也可以獲得很大的強度，這就使得鋁車架的競賽性能很好（競賽性能當(dāng)然不會考慮選手的舒適程度和產(chǎn)品的使用壽命了）。

　　而全減震車就沒有這些顧忌了。由于擁有完全獨立的減震結(jié)構(gòu)用于吸收震動，并加上更為厚實和柔軟的把膠和坐墊，鋁沒有彈性的缺點被完全的中和掉了。另外，鋁較輕的質(zhì)量使得它可以作成更大的截管面積，并在需要強度的地方進行局部的補強。所以說，鋁是比較成熟而可靠的材料，并且在制作全減震車架的時候更有優(yōu)勢。

　　鋼是一種歷史悠久的材料，從最普通的民用自行車到高端的競賽級車輛，都或多或少的使用著鋼材。除了冶煉技術(shù)的完善之外，鋼也有其它材料所不能代替的優(yōu)點：

　　1. 加工性能好，鉻鉬鋼是歷史最悠久的自行車素材，對它的研究時間也最長，因此它的加工技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一個相當(dāng)穩(wěn)定的程度。

　　2. 強度大，從上文中我們可以看出相同體積下的鋼材的強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋁合金和鈦合金，因此合格的鋼架的強度都可以讓人放心。

　　3. 乘騎感舒適，鋼是一種具有良好的彈性的金屬，用鋼制作的車架，可以吸收騎行過程中所帶來的震動。因此鋼架不會向鋁架那樣讓人感覺不舒服，特別適合用來做旅行車架。

　　4. 鋼的金屬疲勞性要比鋁強的多（從上文中的實驗我們就可以看出來了），所以在相同的使用條件下，鋼架的壽命也會比鋁架長得多。

　　當(dāng)然，鋼架也有其不可克服的缺點：

　　1. 重量，在極度追求器材輕量化的今天，鋼7。8/立方厘米的質(zhì)量讓所有人對他望而卻步。雖然可以使用輕量化的鋼材，并且用抽管技術(shù)把管壁抽得極薄，可是還是很難把鋼架的重量減到1600克以下。而很多鋁架的重量只有1400克左右。這也就是在競賽級別的車架中很少看見鋼架的緣故。

　　2. 生銹，相對于其他的材料，鋼是比較容易生銹的。生銹會使鋼的強度大幅度的下降，減少使用壽命。所以必須采取種種手段來防止鋼材生銹。

　　所以如果不是追求競賽級的重量，又考慮車架的耐用程度的話，鋼架無疑是很好的選擇。

　　但是需要指出的是，目前國內(nèi)好的鋼架要比好的鋁架難找。首先好的綱架并不便宜，向雷諾853系列的高級鋼架要好幾千，而意大利科那歌的鋼架則要上萬。另外由于人們對鋁架的偏愛，使得鋼架難以銷售。隨著國內(nèi)的自行車巨人——中華自行車公司的倒閉，好的鋼架在國內(nèi)幾乎絕跡了，這真是一個遺憾��！

　　鈦是一種新興的金屬，這種新材料具有非常優(yōu)越的性能，是制作頂級車架的最好的材料之一。

　　1. 鈦合金可以制作重量很輕強度又很大的車架，從上表中可以看出，鈦的強度和鋼差不多，但是重量也只有鋼的一半多一點，因此同樣強度的鈦合金車架會比鋼車架輕很多。

　　2. 鈦合金具有非常好的彈性，這使得它在吸收騎行振動方面功不可沒。用鈦合金制作的車架具有非常良好的舒適性，而且鈦是一種具有記憶性的金屬，它在自己的形變范圍內(nèi)幾乎具有無限的使用壽命，也就是說購買鈦合金車架是一種一勞永逸的方法。（笑）一般來說，在專業(yè)的使用條件下，鋁合金車架的使用壽命是2年，鋼車架是8年，而鈦車架則可以達到20年左右。

　　3. 在正常的條件下，鈦幾乎不會發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。

　　有其利就回有其弊，鈦合金也有其不可避免的缺點，目前來說最頭痛的就是一個字：貴�。�

　　按照金屬的含量來說，鈦其實并不是稀有金屬�？墒亲匀粻顟B(tài)的鈦元素一般以二氧化鈦的形式存在著，提煉加工過程復(fù)雜，技術(shù)要求高，并花時間因此成本高。再有溶接加工極為困難，因為鈦和氧的親和力極強，和空氣接觸后馬上變成二氧化鈦，而二氧化鈦硬而脆，該部分的強度會不斷下降。必須用惰性氣體小心焊接。通常所說的Tig焊接是：（Tig：鎢、惰性氣體的略語）用鎢電極及氬氣體進行弧焊接。鈦的焊接必需隔絕空氣下進行。由于以上原因鈦車架價格很貴。一般國產(chǎn)的航輪和寶鈦的3/2。5的 鈦合金車架的價格大概在3000元左右，而如果象AIRBONE或者LITESPEED的鈦架的價格甚至上萬。但是如果考慮到鈦架的使用壽命，這個價格也就不會感到那么離譜了。

　　碳纖維作為一種高科技材料使用在自行車上是最近十年的事情。嚴(yán)格來說碳纖維并不是單純的碳元素，而是碳元素經(jīng)過編織加工后利用環(huán)氧樹脂粘和加固的一種混合物。早期的碳纖維由于技術(shù)上面的原因，使用的環(huán)氧樹脂甚至?xí)�在陽光下分解。隨著科技的進步，這種優(yōu)秀材料的種種缺點在被逐漸克服。比如德國的K車架就使用了高級的16K的碳纖維，這種碳纖維的強度甚至超過了鋼材，并且擁有終身保用的質(zhì)量承諾。

　　一般來講，碳纖維作為自行車的材料擁有以下幾個特點：

　　1. 極輕的重量：1200克左右的碳纖維公路架已經(jīng)到處可見了。由于碳的質(zhì)量僅有1。6克/立方厘米，所以制作1公斤左右的車架已經(jīng)不在是夢想。

　　2. 吸收沖擊性能好。碳纖維可以有效的吸收震動，并且保持很好的剛性。這種特點使得它成為很好的競賽級的材料。

　　3. 可以制作各種形狀的車架。和一般的金屬車架的制造過程不一樣，碳纖維車架一般是先制作模具，然后在模具上付上碳纖片，最后用環(huán)氧樹脂進行粘固。這種制作過程可以利用空氣動力學(xué)作成風(fēng)阻極小的車架。

　　目前這種材料的毛病主要是以下兩點：

　　1. 復(fù)雜的應(yīng)力計算。構(gòu)成碳纖維車架的是碳纖維，它的特點是拉伸強度強，但剪斷強度弱，加工時需要進行復(fù)雜的應(yīng)力計算（縱剛性、橫剛性），根據(jù)計算把碳纖維片重疊成型。一般來講，碳纖維抗面的沖擊相當(dāng)好，而抗穿刺能力就很差了。就是說你橫摔豎拍不要緊，就怕的是橫摔豎拍的過程中碰到一兩塊鋒利的小石子，那可就不是拿去焊一下就可以解決的了。

　　2. 價格昂貴，和鈦合金相比，碳纖維車架的價格有過之而無不及，向頂級的碳纖維車架的價格都要上萬，而科那哥的C40和C50的價格甚至超過2萬元。這主要是因為碳纖維車架的制作過程需要很多的手工，并且報廢率很高，造成成本的大量上升。

　　從外觀上我們可以很容易的把這幾種材料的車架區(qū)別開來。風(fēng)格粗獷，造型狂野的是鋁架。

　　管體纖細(xì)，骨感十足的是鋼架。而那沒有任何涂裝，渾身散發(fā)著金屬光澤的就是鈦架。碳纖維的表面則覆蓋著各種3D布的表層，極具現(xiàn)代感。