先声明,我是送煤气的。

看下去,别因为我懂得多而惊讶。

已经忘了不少了,有些数据什么的都忘了。

只能说个大概。

一般上点名堂的钢架使用的钢材有三种,铬钼钢,雷诺钢材,哥伦巴斯钢材。

一般铬钼钢车架市场零售价在1k-2k。刚性不是很强,抽管其他抽到很薄。

雷诺和哥伦巴斯钢材属于高端的,雷诺931材料的车架公价10k以上,953材料的车架公价20k以上。这些顶级的型号,刚性可以做到接近较低模量的碳纤维,绝对超不过高模量的碳,更不用说变态的东丽M60之类的,造出来的车架颠得怀疑人生。

个人而言,只要是自行车能用到的材料,都装过骑过(除了某些奇葩用木头做车架,不过本人也会木匠,只是没做),钛合金,钢,铝,碳,都骑过很多。

逐个来说吧,钛合金分为两个标号,3Al2.5V,6Al4V,前者便宜,公价几K到十几K,后者至少20-30k。后者材料性能更好,所以可以做得更轻更硬。钛合金的车架,最大的优势就是耐腐蚀,买一个可以用一辈子,不上油漆或涂层也不会被腐蚀。缺点是软,适合长途休闲骑,竞赛上坡摇车就是软面条,不得劲。

钢架上面也说了一些,就说说感受吧,钢架相比钛架更重一些,刚性略好一些,优点是有弹性,舒服。缺点就是刚性一般而且重。一个顶级700c公路车钢架也得1400克,已经是羽量级了,能够购买的都是有一定觉悟和信仰的人。然后,随便大牌碳架拉几个出来,700多克,变态的能做到600克,还刚性好,还有弹性舒服,还能做空气动力学设计。

铝合金车架,是我这一代自行车人梦的开始,我刚玩的时候还没见过碳架。铝架也分很多材料,2024铝,6061铝,7005铝,7075铝,还有少见的钪铝合金。也是一个套路,材料性能有区别,7075硬,钪铝合金更硬,越硬的能做的越轻。(多谢知友提醒,这里出现一个错误,7075只要用于制作把立花鼓壳体和牙盘曲柄比较多,一般加工方式是CNC加T6。)7005材料一个架子公价2k上下,大牌钪铝合金公价3k上下。还有一些大牌会有自己的铝合金配方,介绍的都很牛逼,实际也就基本7005

这个水平。铝架的优点是比钢和钛更硬更轻,抽管工艺可以很薄,更有双管合一,液压成型之类的更高水平成型工艺(后期的钛合金车架也有少数使用液压成型),通过更好的管型来提升车架性能。缺点是,相对钢和钛更不耐磕,因为抽管很薄,一磕就瘪下去;铝合金焊接比钢和钛难度大不少,鱼鳞焊比较多,高端的是机器人平焊,作弊的是鱼鳞焊后打磨焊口;铝合金车架有相对更短的金属疲劳期,也就是说铝架理论上越骑越软,越骑越脆弱(同理,铝架出现变形基本不可修复,即使掰回来也是内伤,钢架和钛架修复性好不少,断了焊上都能用)。

最后说碳吧,碳纤维车架可以任意塑形(前提是谁来出模具钱),可以在不同位置使用不同密度强度和模量的碳布,基本上经过专业力学工程师分析出来的车架,其性能相比其他材料是无敌的。还有一点是,aerodynamic,这已经是目前公路赛事的主流了,因为碳纤维的可塑性强,目前已经有不少大牌使用风洞试验自行车的空气动力学了(貌似国内没有民用的靠谱风洞)。不过,碳架除了贵(山寨的不可靠的货2-3k,带质保的低端货也要大几k,10k以上算是主流入门,20k30k是一流大厂,再往上还有一些孤独求败的),还有个大缺点是脆弱。怎么脆弱呢?汗水多了会腐蚀环氧树脂,所以要多洗车;碳纤维普遍弹性很好,但一旦出现断裂,基本不可复原;车架批量生产精度偏低(因为模具和成型精度低,早碳架类似塑料开模,非传统金属加工工艺);碳纤维排布方向和交叉方式是门技术活,在弱侧极容易磕伤报废(类似一根筷子拉两头拉不断,架住两头中间一按就断)。最后,纠正楼上一点,大部分欧美碳架都是国内做的,国产碳架是世界一流水平,不用怀疑。不过在碳纤维布,环氧树脂,预浸碳布上来说,与日本的差距超级大,国内厂家做车架的材料基本全靠进口。如果是国产碳布,其车架性能基本上不能满足世界级竞技赛事使用,如果是国产环氧树脂,其可靠性基本上不能满足竞技使用。上面也提及了一些碳纤维车架的内容,也就不展开了,要说个大概清楚恐怕都能写本书了。

最后总结,为什么现在钢架越来越少,因为钢架外观纤细,铝和碳可以做到很粗壮(肌肉感);钢架材料可塑性差,只能焊接成简单的三通五通形状,而铝合金通过液压成型和CNC可以基本实现全部技术诉求,而碳纤维基本上就是为所欲为(前提是有模具);钢会生锈,其余几种材料相对较好(铝合金抗疲劳性差,碳纤维环氧树脂缓慢氧化变脆);玩钢架的都是情怀(基本上多为复古情怀),而且成本过于透明,利润空间和噱头都没优势。所以,钢架已经是上个世纪的产物了,注定越来越少。

读完以上内容,也请诸位看官明白,为什么一辆自行车可以卖几万块钱(其实大部分人还不明白为什么几万块的自行车还要经常保养调试,而且保养调试还要好多钱)。


刚性很成问题。我骑过铝架也骑过钢架。钢架是真的软。

以下是材料力学部分了:

首先是别搞错了材料强度和模量。另外,只要算算就知道,要增加架构刚性,采用高刚性材料远没有增加管径来得有效,更别说钢的比模量没有铝高。要提升钢架车刚性,需要增加管径。另一方面,为了减重则要减薄钢管壁厚。但是太薄的壁厚容易造成失稳,特别是钢管与硬物发生碰撞的时候。综合起来就是钢架车又软又沉。

当然因为软,避震性能是挺好的,所以特别适合当旅行车。


钢材的优势在于原材料成本低并且绝对强度很高,但其成型加工难度及成本远高于铝合金,强度重量比也不如铝合金,所以再中高端的自行车当中早已不是首选。但是由于其绝对强度很高,所以在BMX以及土坡车等动作车型里仍然有很高的占有率。


高刚性但重,需要情怀附加值

另外就是,其实钢架车很颠……


低端的淑女车折叠车山地车(1000甚至500以下)都是钢架车,可是占据了市场主流啊!要知道大多数人还是觉得自行车超过1000就很贵了,怎么钢架车就不大规模生产了?如果题目改成为什么专业自行车品牌的山地车公路车不再大规模运用钢管制造还差不多。


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