Правила форума
Регистрация

Вход

Какая марка Аллюминмя у вашего велосипеда?

6061
13
68%
7005
5
26%
U6
1
5%
 
Всего голосов : 19



Технология изготовления Алюминиевых рам

Сообщение » 16 авг 2009, 12:26

МАТЕРИАЛ
Для производства велосипедных рам мы используем алюминий марок 6061, 7005 и U6. Cама по себе эта маркировка, используемая в Японии и США, мало о чем говорит потребителю, поэтому приведем более подробные характеристики:


Каждый из нас с детства сталкивался с изделиями из алюминия, и в массовом сознании он представляется не иначе как достаточно мягкий и непрочный металл. Как же из него получаются жёсткие и прочные велосипедные рамы? - спросите Вы. Всё дело в способности сплавов алюминия к упрочнению в результате так называемого процесса "старения". Рассмотрим этот процесс чуть подробнее.
Итак, чистый алюминий действительно имеет невысокую прочность и совершенно не подходит для производства велосипедных рам, однако, добавление легирующих элементов и проведение определённых режимов термообработки, позволяет существенно повысить механические характеристики сплавов.
В сплаве 6061 (или АД33 по отечественной классификации) в качестве основных легирующих элементов используются магний и кремний. После закалки (нагрева до 500-550 гр. и быстрого охлаждения), сплав приобретает равномерную структуру, и атомы легирующих элементов равномерно распределяются в кристаллической решётке. Алюминиевые сплавы после закалки очень пластичны и легко подвергаются обработке давлением (в отличие от стали). Для повышения прочности и жёсткости металл подвергают "старению", выдерживая его в специальных печах при относительно невысокой температуре (100-150 гр.). В процессе старения, в структуре металла происходят изменения кристаллической решётки. Атомы избыточных легирующих элементов кремния и магния, образуют между собой химическое соединение Mg2Si. В результате, кристаллическая решётка алюминия оказывается напряжена включениями упрочняющей фазы Mg2Si, в результате чего предельная прочность сплава 6061(АД33) увеличивается до 320МПа.
В сплаве 7005 (или 1915 по отечественной классификации) в качестве основных легирующих элементов используются магний и цинк. Процесс упрочнения имеет примерно ту же природу, что и в сплаве 6061, за исключением того, что структура 7005 имеет две упрочняющих фазы: MgZn2 и Al2Mg2Zn3. Предельная прочность сплава 7005 (1915) составляет 350МПа.
Сплав Ultra6 (U6) в качестве основных легирующих элементов применяются уже 3 компонента – медь, магний и цинк. В процессе старения увеличение прочности происходит за счёт образования трёх упрочняющих фаз в структуре: MgZn2, Al2Mg2Zn3 и Al2CuMg. В результате предельная прочность сплава U6 достигает 530 МПа, что позволяет применять для производства рам трубы с более тонкими стенками без потери прочности и жёсткости.


ТЕРМООБРАБОТКА

При производстве наших алюминиевых рам мы применяем термообработку. Делается это по двум причинам:

1.
Снятие температурных напряжений;
2.
Улучшение прочностных и жесткостных характеристик.


После сварочных работ при производстве алюминиевых рам в районе сварных швов остаются так называемые температурные напряжения, наличие которых может привести к разрушению сварного соединения. Для устранения этого напряжения применяется термообработка. Сваренные рамы выдерживают в закалочных камерах при температуре рекристаллизации (540-560 гр.) для получения однородной структуры металла, а после этого охлаждают на воздухе или в масле. В результате металл рамы становится мягким и свободным от температурных напряжений.



Но снятие напряжений возникших после сварки это еще не все. Для того чтобы рама стала жесткой, ее подвергают еще одному виду термообработки – искусственному старению. Для этого раму помещают в печь и выдерживают при относительно невысокой температуре 160-180 гр. В результате рама достигает своей максимальной прочности.


СВАРКА АЛЮМИНИЕВЫХ РАМ



Аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом с подачей присадочной проволоки (TIG) - наиболее распространенный способ сварки, применяющийся для изготовления сварных конструкций из алюминиевых сплавов ответственного назначения. Основным преимуществом процесса дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа является отсутствие шлаковых включений, возможность работы на малых токах дуги (от 5А), возможность сварки тонких листов, включая фольгу, высокая устойчивость горения дуги во всем диапазоне токов, технологичность процесса. Благодаря этому процесс широко используется при производстве алюминиевых рам.





БАТТИНГ



Еще один важный показатель, по которому определяется класс рамы.

Баттирование - процесс холодной протяжки труб через специальный калибровочный инструмент. При этом происходит уменьшение линейных размеров поперечного сечения и увеличение жёсткостных и прочностных характеристик трубы вследствие изменения структуры металла.

Изменяя режимы протяжки можно получать трубы с переменной толщиной стенки. например, в районе сварного шва увеличивать толщину, а в середине - уменьшать. Такой процесс уже называется двойным Баттированием или в обиходе - ДАБЛБАТТИНГ (DB). Самые технологичные трубы имеют три основных размера по длине. Про них говорят: трубы с тройным, или ТРИПЛБАТТИНГОМ (TrB). Именно такие трубы применяются для производства лучших рам, и верхние модели велосипедов FORWARD собираются именно на них.



ПЕРЕМЕННОЕ СЕЧЕНИЕ


Как уже говорилось про даблбаттинг, трубы, из которых сварена рама, в различных точках испытывают разные нагрузки. Причем отличаются они не только по абсолютной величине, но и по типу. Например, в районе кареточного узла на раму действуют циклические, знакопеременные нагрузки на скручивание, а в зоне крепления рулевого стакана напротив рама испытывает только вертикальные удары.

Трубы различных сечений по-разному воспринимают нагрузку, поэтому разработчики детально изучают все напряжения, возникающие при катании, и спроектировали трубы с переменным профилем, обеспечивающие максимальную жесткость и соответственно лучшие динамические характеристики велосипеда. Например, в районе кареточного узла нижняя труба главного треугольника имеет прямоугольное сечение, так как именно коробчатая конструкция лучше всего работает на скручивание. А в районе рулевого стакана труба имеет овальный профиль и соответственно максимальную стойкость к вертикальным ударам. Верхние перья заднего треугольника имеют треугольное сечение для устранения возможности их деформации от действия ободных тормозов.

Материал получен со страницы: http://www.forwardbike.com/technology/
Последний раз редактировалось Cobalt92 17 авг 2009, 08:56, всего редактировалось 2 раз(а).
Аватара пользователя
Cobalt92
без колес
 
Откуда: Курск, северный район
Велосипед(ы): Дёртовая рама UMF 2006


Сообщение » 16 авг 2009, 21:12

Стоит в опросник добавить:
1. Алюминий ZR 9000 (алюминий топовых Треков и Гари Фишеров).
2. Cro-Mo.
3. Сталь Hi-Ten.
4. Непонятная сталь, магнитится.
5. Водопроводные трубы - для любителей крокодилов.
6. Кабон.
7. Частично карбон.

Сплав U6 специфичен именно для Форвардов 11-й серии. Может быть, он встретится еще в байках Format.
Любитель "грязных развлечений".
Соберу и поправлю колеса, прокачаю гидравлику, etc.
Аватара пользователя
Ushka
старожил
 
Откуда: Курск, Клыкова
Велосипед(ы): Merida carbon 29+28


Сообщение » 16 авг 2009, 21:55

Я, конечно, зануда, но, тов. Кобальт, если создаешь тему-статью-опрос, потрудись эту статью перечитать и запомнить, как пишется слово алюминий и производные от него, а потом исправь название темы и опроса.
Заодно и русский язык подучишь.
Изображение
Аватара пользователя
Oleg_R
Бешеный пёс
 
Откуда: Курск
Велосипед(ы): ХВЗ


Сообщение » 16 авг 2009, 23:10

Ushka писал(а):
Сплав U6 специфичен именно для Форвардов 11-й серии. Может быть, он встретится еще в байках Format.


Он встречается на триальных рамах, у меня ECHO PURE был из U6
Аватара пользователя
Shaman
старожил
 
Откуда: Курск


Сообщение » 16 авг 2009, 23:23

да, полюбэ опрос должен содержать строку про водопроводные трубы. хорошо когда много стали, рама из 32 труб. с горки скорость набирается оч быстро.
Аватара пользователя
Drug
три колеса
 
Откуда: Курск, волокно
Велосипед(ы): велосипеда нет


Вернуться к началу