Из каких материалов делают велосипедные рамы?

Приветствую Вас, читатели! В этой статье я решил рассказать вкратце о том, из каких материалов состоят велосипедные рамы и сравнить их.

Типичная велосипедная рама "два треугольника". Она состоит из рулевого стакана, верхней трубы, нижней трубы, подседельной трубы, каретки, перьев и дропаута (кронштейна для крепления заднего колеса).

Велосипедная рама - это основная часть велосипеда, к которой крепится всё остальное - колёса, руль, трансмиссия, тормоза, седло и дополнительное оборудование. На фото выше представлен самый распространённый тип рамы - "два треугольника". Менее распространена "женская рама" - это случай, когда верхняя труба расположена рядом с нижней. В редких случаях верхней трубы не бывает вовсе. В некоторых случаях, трубы для рам делают с переменной толщиной труб (баттинг).

Бывают ещё рамы специальных и экспериментальных велосипедов - велотрайков (трёхколёсных велосипедов), лигерадов (рикамбентов) и рамы детских велосипедов.

Велосипедные рамы чаще всего изготавливают из стали, алюминиевых сплавов и углепластика (карбона). Изредка используется титан, алюминиево-скандиевые или магниевые сплавы, бамбук или дерево.

Рассмотрим эти материалы подробнее:

Железо (по-латыни ferrum) - это основной компонент стали и чугуна. Сталь и чугун составляют целую группу разных по составу и свойствам сплавов. В чугуне содержится более 2% примеси углерода (карбона), а в стали - меньше 2% углерода.

1) Сталь - это сплав железа с добавками. Это первый материал, который начал использоваться при изготовлении велосипедов. Стальные рамы могут гасить вибрации, отличаются небольшой стоимостью, надёжностью, ремонтопригодностью, продолжительным сроком службы и для них нехарактерно накапливание усталости. Стальные рамы тяжёлые и подвержены коррозии. При изготовлении велосипедных рам используют стальные сплавы:

1.1) Hi-Ten (Hi Tensile) - самый дешёвый материал. Рамы из него тяжёлые;

1.2) Cro-Mo (cromomolibden) - это сталь с добавлением хрома и молибдена. Рамы из неё более жёсткие, лёгкие и дорогие. Из хромомолибденовой стали делают рамы для туринговых и гравийных велосипедов и для BMX.

Алюминий - это лёгкий металл. Его получают путем электролиза расплава Al2O3 в криолите (Na3[AlF6]). Человечество научилось получать алюминий только в XIX веке. Существуют гипотезы, что алюминий был известен в Античности и в Средневековье (но это уже совсем другая история).

2) Алюминиевые сплавы. Рамы из этого материала получаются более лёгкими и жёсткими, чем из стали. При изготовлении алюминиевых рам также может применяться баттинг (труба переменного сечения). Существует множество алюминиевых сплавов (7000, 7006, 6061, 6065) и другие. В сплавы 6000-й серии добавляют магний, 7000-й - цинк. Иногда в алюминиевый сплав добавляют скандий. Это повышает его прочность и лёгкость, но изделия из такого сплава плохо поддаются механической обработке (рихтовке). Самый распространённый алюминиевый сплав для изготовления велосипедных рам - это 6061. Из такого сплава сделана рама и моего Avanti Smart 26". Алюминиевые рамы можно встретить как на шоссейниках, так и на mountain bike (да и не только на них). Алюминиевые рамы меньше корродируют, чем стальные, но хуже держат накат и плохо гасят вибрации. Такие рамы могут накапливать усталость и поломаться в самый неподходящий момент.

Магний - это лёгкий щелочно-земельный металл серебристо-белого цвета.

3) Магний. Это самый редкий материал для изготовления велосипедных рам. Магниевые рамы имеют хорошую жёсткость, накат и низкий вес, но обладают высокой ценой и низкий ресурс (около 2-3 лет) из-за сильной подверженности коррозии.

Углерод (карбон). Из него состоит уголь, алмазы, графит, графен и ещё куча аллотропных модификаций природного и искусственного происхождения.

4) Карбон (углепластик). Используется для изготовления профессиональных велосипедов (шоссейников и MTB). Он очень лёгкий, но хрупкий и дорогой.

Титан - это лёгкий серебристо-белый металл, который пришёл в велосипедную промышленность из аэрокосмической отрасли. Он сложен в обработке и поэтому дорог.

5) Титан (Titanium). Титановые сплавы, как и углепластик, используются в изготовлении профессиональных велосипедов. Титановые рамы лёгкие и прочные, стойкие к коррозии и отлично гасят вибрации. Титановые сплавы плохо поддаются механической обработке и работа с ними очень трудоёмкая.

Выводы: для простых катальщиков (новичков и любителей) самыми оптимальными вариантами будут рамы из хромомолибденовой стали или из алюминиевых сплавов. Рамы из обычной стали слишком тяжёлые и чрезмерно подвержены коррозии. Титановые, карбоновые (углепластиковые) и магниевые рамы лучше подойдут для профессионалов. Экзотические рамы (по моему скромному мнению), типа деревянных и бамбуковых, имеют цель продемонстрировать мастерство их создателей и являются способом всяких фриков удивить окружающих.

На этом у меня пока что всё, что касается материалов для велосипедных рам. Я поищу дополнительную информацию на эту тему (фото-, видео- или текст) от профессионалов и опубликую её в "Берлоге Велобайкера" (это мой паблик ВКонтакте, https://vk.com/velobikers_lair).

Рекомендую также почитать мою статью о видах велосипедных рулей: https://zen.yandex.ru/media/artemiy_velobiker/kakie-vidy-velosipednyh-rulei-byvaiut-i-zachem-oni-nujny-631a1103379b1e2295d6ca0e.

Я желаю Вам мира и добра! До новых публикаций! Подписывайтесь на мой паблик ВКонтакте (https://vk.com/velobikers_lair). Там много дополнительной информации:)