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钢架回潮:浅谈管材分类与制造工艺

钢是最传统的自行车用材,在自行车界,它拥有着悠久而卓越的历史。虽然现代有很多新的好材料抢了它的风头,但对很多人来说,一台钢架车,依然是他们梦想中的自行车。

在了解钢架管材之前,首先要弄清楚,什么是钢。钢是一种铁碳合金,加入了一些别的金属和化学元素,构成了自行车所用的钢材。这些元素通常有碳、锰、铬、钼、磷、硫、硅等,根据这些成分的不同,强度、弹性等方面的表现也会因此不同,由此来区分钢材的种类。除此之外,它还区分于不同的热处理方式,以及焊接方法。

在重量上,相比于铝、钛、碳等其它材料,钢自然是更重的。这是无法改变的,因为它有关于材料本身的密度:通常来说,钢的密度是钛的2倍,铝的3倍,碳的6倍。

所以钢架可以用更细的管径达到强度要求,这也是为什么钢架车大都纤细简洁,独具美感。

很多人可能并不太懂,那些狂热的钢架爱好者到底在信仰和吹嘘着什么,但这不重要。重要的是你用钢这一材料所换取的骑乘感受是欣喜的,因为钢材可以在硬度、弹性上达到某种平衡,这一点上碳纤自行车带来的感受是完全不同的。

当然,在材料选择上,没有哪种材料更好,因为比材料更重要的是它们的制造工艺。而在这一点上,钢材有一张王牌:相对容易生产,价格更低,这也是钢架对很多人来说代表着定制的原因。

那么目前用作自行车的主流钢材都有哪些呢?

4130铬钼钢

铬钼钢是添加了铬(Cr)和钼(Mo)的铁碳合金,是用作自行车的标准材质。铬钼钢拥有较好的加工性,在一定温度区间可进行形变加工,且加工后相对美观。

除此之外,它对冲击有着优异的吸收性能,用锤子砸上去会有反弹感,无法进行暴力破坏。除此之外,焊接相对容易,价格便宜,因此它是目前钢架车所使用的最广泛的材料。

4130是铬钼钢在SAE规范中的一种钢铁编号,而这一款铬钼钢,如今被最多钢架自行车所使用。可进行抽管加工、韧性好、强度高,所以多用于运动类自行车。

除了4130之外,还有4135等标号,性能和价格有细微的差别

钢架,自行车

Reynolds(雷诺管)

英国的Reynolds自1889年创立至今,已有120年历史,是钢管中常见的管材品牌。如今被很多高端自行车所使用,如De Rosa、Genesis,、Mercian、LeMond等。

Reynolds

基本上,根据工艺的不同,雷诺管可以大致分为不锈钢管、经热处理的钢管、未经热处理的钢管。不同的管材以编号区分,比较知名的像是520及853等。

通常来说,经过热处理后的钢材制成的车架,在刚性、强度、耐腐蚀性上优于未经热处理的钢材。853是其中最知名且常见的一个,是唯一使用热处理后在焊接处使用空气冷却做强化的管材。雷诺官方表示,853的重量强度比仅次于钛合金,是其生产的管材中,强度最高的。

520是经过冷加工铬钼钢,算是入门道选的钢架管材。虽然没有经过热处理,但利用冷加工也可以增加管材强度。

Columbus(鸽子管)

意大利管材,其logo是一只白鸽,所以被国内车友叫做“鸽子管”。

Columbus

Columbus创始已有100年之久,虽然不如雷诺起步早,但其在创始初期就开始为Bianchi等著名自行车厂商生产管材。

到上世纪70年代,Colombus已成为一个国际化的大型钢材企业,为玛莎拉蒂、法拉利等跑车制造底盘。知名的梅花管就是Columbus与Colnago 共同开发的。在自行车的领域上,意大利几乎等同手工艺的代名词。

Columbus历史上生产过大量型号的优质管材,也成就了大量的高端自行车品牌,可以说造就了欧洲70年代到90年代的自行车黄金时代,被世界顶级车手们使用。

目前主要根据25CroMo4、Niobium、XCR三种管材,以不同的加工方式制成。然后根据管材的加工方式去做型号辨别。

25CroMo4:跟雷诺520一样是未经热处理的铬钼钢,但因为管材的化学成分和加工方式与雷诺不一样,骑起来的感受也有差异。其单抽或二抽管CROMOR据说是比雷诺520骑乘踩踏感觉更好,因此在低阶管中也比较受青睐。

Niobium:2004年与SPIRIT同时推出的钢材,三抽加工,加入了稀有金属元素铌。这有效加强了钢材的抗拉强度,回弹特性,高抗疲劳性能。部分高端自行车会选SPIRIT,其实当时这个型号就是为了公路车赛事推出的,但后来赛事都是碳纤的天下了。

XCR:高端不锈钢钢材。

Columbus

CROMOR、SPIRIT、XCR是目前钢架车使用架多的管材型号,其中最常见的就是CROMOR。Columbus做工精细,就如同钢架车一样。相对于偏量产路线的雷诺来说,Columbus则更偏品质路线,但两者定位不同,可以各取所需。

焊接工艺

钢架的焊接方式主要分为:TIG(氩弧焊)、FilletBrazed(钎焊)、LUG(套管焊)

LUG通常用在比较细的、造型经典的车管上,早期在赛车上用的比较多。制造起来较为费工夫,重量则不在考虑范围内。管材之间的接头被套管套住,看不到焊点。

套管焊的方式也导致了车架在设计上的局限,车架角度和管材尺寸只能跟随套管,不够灵活。

TIG是拥有纯正焊接纹路的金属融化式焊接,也是现在用的更多的一种焊接方法。由于焊接点看起来像鱼鳞,所以也有人叫它鱼鳞焊。

这种技术用于自行车领域的时间比较晚。现在用TIG焊接一些高性能车架时,需要非常精密的测量。同样的材料,TIG焊接的车架通常会轻一些(它也是焊接铝管和钛管的唯一选择)。

c25a59000651797cbae331a2fc49259b.jpg

FilletBrazed是用金属(通常为银铜合金,在这里也分银焊或者铜焊)将管材连接,产生大约1cm的平滑接缝。不同于氩焊,这类焊接温度较低,对管材的伤害较小。

抽管工艺

“抽管”是现在会普遍运用在合金车架上的一种工艺手段,一般来说管材的两端和关节连接处所受的应力较大,因此管壁较厚,而中间部分所受应力较小,因此会做薄处理。

一般是使用抽管机、模具和芯棒将金属原料推挤成型材,这就是所谓的“抽管”技术。

事实上,Columbus在上世纪20年代就开创了抽管工艺(单抽),以此最大化的减轻管材的重量。随着工艺不断进步,又发展出了双抽(Double Butted)和三抽(Thriple Butted)的超轻量管材。

顾名思义,管壁厚度如果1处不同就称为单抽管,2处不同为双抽管,以此类推。同时,工艺制作上的技术难度、重量优化程度也依此递增。据说现在已经有了十几抽的车把,也就是说应力分析结果已经非常细分。

其实,随着现在技术的发展进步,各厂家或各品牌在材质上的差别已趋向越来越小,所谓三分材质七分工艺。当然不是说材质不重要,因为从材质开始,它本身的属性就已经在影响着你的骑乘感受。

但是我们更倾向于敬佩那些,愿意花时间静心打磨工艺、极度认真地对待每一个哪怕是微小的零配件、对品质有着偏执追求的工程师和零件商们,不是吗?

最后,什么样的是别人口中的好,什么样的才是适合自己的,也需要自己去感受和弄清楚。

相关阅读:《到底有多贵?“毒品”配件品牌盘点

责任编辑:Fun倪

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  • 热门评论
  • 攻影人 2019-09-10 22:13

    只放图,不说话

    图片评论来自美骑手机客户端
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    • 尘隐名 2019-09-10 23:20

      953神器啊

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    • 徐霞客套一番 2019-09-11 10:34

      t1000是航空航天用的吧?民用不可能吧?

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    • 幻♂想♂乡
      回复徐霞客套一番
      2019-09-11 11:56

      f12 x-light好像用的就是t1000

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  • 刘子光 首席评论员 2019-09-10 21:48

    钢架恒久远,一辆永流传

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    • murshells 2019-09-10 22:06

      会锈

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    • 幻象聚合
      回复murshells
      2019-09-10 22:39

      说的应该是骑乘感受恒久远吧

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    • KanchouLee
      回复murshells
      2019-09-10 23:50

      钢架的保养不是很难

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  • 徐霞客套一番 2019-09-11 02:05

    决定用853定制一辆钢架旅行车了。

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    • kingfar 2019-09-11 12:24

      整完记得投稿分享下~~

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    • 徐霞客套一番
      回复kingfar
      2019-09-11 17:28

      呵呵呵!车子一定会好。但文章不如我师,不敢投稿。否则,献丑,污人眼目,罪过!论坛里相关版块可以分享!

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    • kingfar
      回复徐霞客套一番
      2019-09-11 17:52

      不用非要写评测么,剁手清单了解一下

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  • miltonmq 2019-09-10 22:57

    刚性还不如铝,只能情怀下压压马路了

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    • 小朙… 2019-09-11 08:50

      上个时代自行车也是一味最求刚性,现在呢?舒适性已经越来越多的被重视,以人为本的设计越来越多。

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    • miltonmq
      回复小朙…
      2019-09-11 15:00

      emonda上700,tarmac上12r。不要刚性?低端骗骑游买单的销售技巧罢了

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      回复小朙…
      2019-09-17 22:23

      现在都在进步吧,碳材升级,追求刚性,后三角变小下移,追求舒适和刚性,异形坐管,全内走线等追求气动性

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  • 彩虹妹妹 2019-09-11 13:29

    钢架,已经落后了了吧?

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    • 想看雪山 2019-09-12 17:04

      不比赛可以骑骑

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  • 全部
  • 大M来袭 2019-09-18 22:12

    玩不了也玩不起……

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  • mmfei大飞 2019-09-18 01:35

    这个牛了,抽管说的明明白白

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  • wangyue9 优秀评论员 2019-09-15 09:27

    我第一台公路也是钢架~~

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  • 独立团李云龙 2019-09-14 13:00

    不错,我老李很喜欢钢架    。

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  • 當狗的人子 2019-09-11 21:51

    953,465管材?

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  • 當狗的人子 2019-09-11 21:49

    953有縫465管材

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  • 友人帐 2019-09-11 21:44

    对于减重党来说。。。。。估计只是为了信仰才骑钢架吧。。

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  • 我疯故我在 2019-09-11 19:11

    725钢定做了一个。还行吧。套管材料不好,只有那生锈

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  • snoopy001 2019-09-11 16:31

    碳架目前没入手,不评论。钢架从舒适性来讲,干过铝合金,钪合金毫不费力。长时间骑行非钢架莫属

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  • neighbor 2019-09-11 16:13

    玩车玩到最后    除了情怀还有啥?必须整钢架

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