Perbandingan antararangka sepeda titaniumdan kusen lainnya memiliki kelebihan dan kekurangan tersendiri untuk beberapa jenis bahan kusen yang dikenal :
Saat ini, baja merupakan material yang paling banyak digunakan dan paling lama digunakan dalam industri manufaktur sepeda. Teknologi rangka baja sudah cukup matang. Melalui optimalisasi komposisi, proses perlakuan panas tingkat lanjut, dan teknologi pemrosesan, dinding pipa pipa baja dapat mencapai ketebalan ideal untuk memastikan kinerja. Keunggulan rangka baja adalah (1) kinerja pemrosesan yang baik dan teknologi yang matang. Rangka baja adalah rangka dengan sejarah penelitian terpanjang, dan teknologinya dalam segala aspek lebih baik dari bahan lainnya. Oleh karena itu, relatif sedikit kesulitan dalam desain dan manufaktur. (2) Performa pengelasan yang baik. Dibandingkan dengan titanium, aluminium, dan material paduan ringan lainnya, pengelasan baja memiliki persyaratan yang relatif rendah untuk atmosfer pelindung. Setelah pengelasan, umumnya tidak perlu menghilangkan cacat dalam proses pengelasan melalui perlakuan panas, yang mengurangi investasi peralatan. (3) Kinerja penyerapan goncangan yang baik. (4) Keunggulan harga: dibandingkan dengan bahan lain, bahan baja memiliki keunggulan biaya yang tak tergoyahkan dalam hal jumlah pabrikan, jumlah produk, teknologi pemrosesan, dan jangkauan aplikasi. Kekurangan rangka baja: (1) mudah berkarat. Pipa baja dengan dinding tipis digunakan dalam aplikasi saat ini. Jika perawatan anti korosi permukaan tidak diterapkan, korosi pada waktunya akan kecil, dan dampaknya pada sifat mekanik rangka juga akan sangat besar. Oleh karena itu, perawatan anti korosi rangka baja sebelum pengiriman harus dipertimbangkan. (2) Kelelahan logam yang disebabkan oleh konsentrasi tegangan. Pengaruh faktor ini terutama terletak pada zona yang terkena panas pengelasan. Tegangan sisa dan segregasi komponen yang dihasilkan selama proses pengelasan akan mempengaruhi sifat mekanik material sampai batas tertentu; Selain itu, jika kotoran masuk ke las selama pengelasan, konsentrasi tegangan akan terjadi di sekitar kotoran. (3) Berat bingkai. Meskipun berat rangka baja semakin berkurang dan ketebalan dinding pipa baja yang digunakan sebagai rangka hampir mencapai batasnya, masih ada celah tertentu antara rangka baja dan beberapa rangka ringan (terutama rangka serat karbon) dalam aplikasinya. bidang.
Aluminium sendiri memiliki keunggulan densitas yang rendah, plastisitas yang baik, ketahanan terhadap korosi, dan lain sebagainya. Setelah paduan dengan logam lain, sifat mekanik akan meningkat secara signifikan. Sebagian besar paduan aluminium yang digunakan pada sepeda adalah seri 6000 (Al-Mg-Si) dan seri 7000 (Al-Zn-Mg-Cu). Bahan aluminium biasanya dipanaskan sebelum digunakan untuk meningkatkan kinerjanya guna memenuhi kebutuhan aplikasi praktis. Keuntungan dari bingkai paduan aluminium: (1) Dapat dibuat menjadi bingkai ringan. (2) Ketahanan korosi yang baik di lingkungan atmosfer. Aluminium sendiri merupakan logam yang mudah berkarat. Ini akan segera teroksidasi ketika diletakkan di udara dan membentuk film oksida yang sangat tipis. Namun, ketika lapisan film oksida ini terakumulasi sampai batas tertentu, itu akan melindungi tubuh dari korosi lebih lanjut. Kekurangan rangka paduan aluminium: (1) Modulus elastisitas dan kekakuan aluminium rendah. Umumnya, metode seperti memperbesar diameter luar pipa, menggunakan pipa pipih, atau melakukan perlakuan panas pada pipa aluminium diadopsi untuk meminimalkan dampak modulus elastisitas yang lebih rendah pada kinerja rangka dan beradaptasi dengan perubahan tegangan. selama penggunaan. (2) Perlakuan panas diperlukan. Sebagian besar paduan aluminium harus menjalani perlakuan panas sebelum digunakan (kecuali pipa paduan aluminium 7075), jika tidak, kekuatannya sulit untuk memenuhi persyaratan, dan pembelian peralatan perlakuan panas akan menyebabkan peningkatan biaya produksi sampai batas tertentu.
Bahan CFRP berarti serat karbon ditambahkan ke matriks resin sebagai fase penguat untuk membentuk komposit. Karena anisotropi serat karbon, susunan dan arah tumpang tindih serat karbon harus dipertimbangkan selama proses komposit. Dibandingkan dengan material lain, komposit serat karbon memiliki keunggulan sebagai berikut: (1) kekuatan tinggi dan ringan. Kekuatan tarik serat karbon lebih tinggi daripada baja, tetapi kerapatan material komposit jauh lebih rendah daripada paduan aluminium. Properti seperti itu tidak diragukan lagi diharapkan oleh produsen dan pengguna. (2) Penyerapan kejut yang baik. Dengan kinerja penyerap benturan yang sangat baik, dapat digunakan untuk membuat sepeda tanpa peredam kejut. (3) cetakan integral. Metode pembentukan dasar rangka CFRP adalah menuangkan resin ke dalam cetakan yang diaspal dengan serat karbon untuk pembentukan integral, sehingga sambungan antar rangka tidak dipertimbangkan. Kekurangan rangka serat karbon: (1) Perhitungan tegangan yang rumit. Kekuatan geser serat karbon tidak terlalu bagus. Oleh karena itu, perhitungan tegangan yang kompleks harus dilakukan selama pemrosesan, dan serat karbon harus disusun sesuai dengan hasil untuk mendapatkan kombinasi sifat yang baik. (2) Ukuran tidak dapat diubah setelah diproses dan dicetak, dan hanya model cetakan yang sesuai yang dapat diproduksi. Setiap kali model baru dikembangkan, cetakan lain harus dirancang dan diproduksi. (3) Penuaan matriks resin. (4) Harganya tinggi.
Paduan titanium adalah material berperforma tinggi yang digunakan dalam produk kedirgantaraan dan memiliki sifat material logam yang sangat baik. Saat ini diakui secara internasional sebagai bahan paling canggih dan ideal untuk memproduksi sepeda bermutu tinggi untuk berbagai keperluan olahraga dan rekreasi. Karakteristik luar biasa dari paduan titanium adalah ringan, kekuatan tinggi, elastisitas yang baik, ketahanan benturan, kinerja kelelahan yang baik, ketahanan korosi, dan tidak pernah berkarat. Sepeda, terutama mobil balap, membutuhkan bobot yang ringan, kekakuan yang baik, dan performa impak yang baik. Bobot yang ringan dapat meningkatkan kecepatan dan mengurangi konsumsi fisik selama olahraga jarak jauh; Rangka sepeda dengan kekakuan yang baik kondusif untuk konversi tenaga penggerak dan meningkatkan kinerja penanganan; Rangka sepeda dengan daya serap benturan yang baik dapat meredam benturan dari jalan dengan lebih baik, sehingga mengurangi kelelahan pengendara. Keuntungan bingkai titanium: (1) kepadatan rendah dan kekuatan spesifik tinggi. Berat paduan titanium hanya 50 persen dari baja, dan rasio kekuatan terhadap beratnya 28,4 persen lebih tinggi daripada baja kromium-molibdenum. Batas kelelahan paduan titanium dua kali lipat dari baja, dan sepeda paduan aluminium tidak dapat dibandingkan dengan rangka sepeda paduan titanium dalam hal ini setelah lama digunakan. Sebagai bahan paduan titanium berkekuatan tinggi dan kepadatan rendah yang diterapkan pada rangka sepeda, tidak hanya membuat rangka sepeda menjadi ringan dan kuat, tetapi juga membuat rangka sepeda lebih tahan lama. (2) Tidak ada karat. Titanium tidak akan menimbulkan korosi di lingkungan umum, jadi bila digunakan sebagai bahan struktural, tidak diperlukan perawatan anti korosi tambahan.
ringan
Dengan kerapatan rendah dan kekuatan spesifik tinggi, berat paduan titanium hanya 50 persen dari berat baja.
Tahan korosi
Titanium lebih tahan korosi daripada baja tahan karat dan tidak perlu melakukan perawatan anti korosi
Kekurangan bingkai titanium: (1) Harga tinggi. Di alam, titanium dapat ditemukan sebagai titanium dioksida. Proses pemurnian dan pemrosesannya rumit, dan persyaratan teknisnya tinggi serta memakan waktu, sehingga biayanya tinggi. (2) Biaya pengelasan tinggi. Karena afinitas yang tinggi antara titanium dan oksigen, titanium dioksida dengan cepat berubah menjadi titanium dioksida saat bersentuhan dengan udara. Titanium dioksida rapuh dan keras, akibatnya kekuatan komponen ini akan terus menurun. Oleh karena itu, las berpelindung gas lembam harus digunakan untuk mengelas bingkai titanium. Metode yang umum adalah pengelasan TIG (TIG: singkatan dari tungsten dan gas inert): elektroda tungsten digunakan untuk pengelasan di bawah perlindungan argon, dan biaya pengelasannya tinggi. Untuk pembuatan rangka sepeda, di antara banyak bahan logam, paduan titanium memenuhi persyaratan di atas pada saat yang bersamaan, sehingga merupakan bahan yang sangat ideal untuk membuat rangka. Paduan titanium memiliki ketahanan korosi yang sangat baik, masa pakai lebih lama daripada bahan logam dan non-logam lainnya, dan tahan lama tanpa penuaan, keausan, dan goresan. Sebagai rangka sepeda, permukaannya tidak memerlukan perlindungan pengecatan, karena tidak akan berkarat atau menimbulkan korosi seperti rangka besi dan aluminium, serta dapat menahan hujan asam, sinar ultraviolet, kelembapan, dan erosi lainnya, sehingga Anda tidak perlu khawatir. permukaan logam akan membentuk lubang dan karat akibat paparan di udara. Frame sepeda yang terbuat dari material titanium alloy membuat pengendara merasa lebih aman dan handal. Tidak akan pecah secara tiba-tiba. Saat pecah, itu akan dimulai dari retakan kecil, yang akan terlihat saat ini; Bahkan jika benturan dan patahan yang tidak disengaja terjadi, ketangguhan logam yang unik akan melindungi pengguna dari cedera.
