자전거에 티타늄 합금 튜브를 적용하는 방법 - 뉴스

의 적용티타늄 합금 배관in Bicycle은 탁월한 내구성, 독특한 라이딩 경험, 시대를 초월한 미학을 추구하는 라이더에게 최고의 금속 솔루션을 제공합니다. 튜브 자체부터 부분적으로 단조된 조인트까지 전체 제조 공정에는 열처리 및 용접 기술에 대한 정밀한 제어가 필요합니다.

I. 자전거용 티타늄 합금 튜빙의 주류 등급 및 성능 구분

자전거 산업에서는 단일 티타늄 합금을 사용하지 않습니다. 대신 부품의 응력 및 가공 요구 사항을 기반으로 적절한 합금을 선택합니다. 명확한 성과 부문을 구성하는 세 가지 주요 등급이 있습니다.

9등급(Ti-3Al-2.5V, 국내 등급 TA18) – 프레임 튜빙의 최적 표준

구성: 3% 알루미늄 + 2.5% 바나듐, 나머지 티타늄, 거의-알파형 티타늄 합금에 속합니다.

핵심 장점: 산업용 순수 티타늄에 비해 강도가 2배 더 강하면서도 우수한 냉간 가공 가소성 및 용접성을 유지합니다.- 이는 냉간 인발 및 튜브 직경 감소에 적합한 유일한 고강도 티타늄 합금으로 강도, 인성 및 가공성 간의 완벽한 균형을 달성합니다.-

적용 분야: 탑 튜브, 다운 튜브, 시트 튜브, 리어 포크, 리어 체인 포크를 포함한 프레임의 모든 본체 튜빙은 티타늄 자전거 튜빙 사용량의 90% 이상을 차지합니다.

주행 특성: 강철(206GPa)과 알루미늄(70GPa) 사이의 약 105GPa의 탄성 계수를 통해 고유한 "견고하면서도 견고한" 도로 느낌을 제공하고 노면에서 고주파-주파수 마이크로-진동을 필터링하는 동시에 효율적으로 전력을 전달합니다.

5등급(Ti-6Al-4V) – 고강도 국부 강화 부품
구성: 6% 알루미늄 + 4% 바나듐, +형 티타늄 합금, 산업 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 고강도 티타늄 합금.

핵심 장점: 인장 강도는 Gr9보다 약 50% 높은 900MPa 이상에 도달할 수 있으며 강성은 더 높지만 냉간 가공이 어렵고 용접 공정 범위가 좁습니다.

용도: 단일 튜브로 제작되는 경우는 거의 없습니다. 대부분 바 스톡에서 바텀 브래킷 쉘, 헤드 튜브, 후방 변속기 걸이, 포크 숄더 및 기타 응력 집중 노드 구성요소로 CNC 가공되고 Gr9 튜빙으로 용접되어 '강인한 튜브 본체와 높은 노드 강성'의 성능 조합을 달성합니다. 몇몇 최상위-등급 레이싱 프레임은 Gr5 얇은-벽 튜브를 사용하지만 처리 비용이 매우 높습니다.

2등급(산업용 순수 티타늄) – 보급형-레벨 티타늄 튜빙

구성: 순도 99% 이상, 합금 성분이 매우 낮은 산업용 순수 티타늄.

특성: 우수한 인성, 간단한 용접 공정, 비용이 저렴하지만 강도가 낮아 구조적 강도 요구 사항을 충족하려면 더 두꺼운 튜브가 필요합니다.

적용 분야: 보급형-레저용 티타늄 자전거 및 도시 통근자용 자전거용 프레임은 물론 시트포스트, 핸들바 및 고강도가 필요하지 않은 기타 부품.

II. 자전거에 티타늄 합금 튜브의 핵심 응용 분야
티타늄 합금 튜브는 프레임에만 사용되는 것이 아닙니다. 관형 모양을 통해 자전거의 여러 핵심 구성 요소에 사용할 수 있습니다.

1. 프레임 본체(가장 핵심적인 용도)
프레임은 티타늄 합금 튜빙의 가치가 가장 완벽하게 구현되는 곳입니다. 이는 직경과 벽 두께가 서로 다른 여러 개의 티타늄 튜브가 서로 용접되어 주 삼각형과 후면 삼각형 구조를 형성하는 것으로 구성됩니다.

주류 설계는 **버티드 튜브** 프로세스를 사용합니다. 튜브 양쪽 끝의 벽은 더 두껍습니다(0.9~1.2mm). 용접 영역의 구조적 강도를 보장합니다. 중간 부분의 벽 두께를 0.6~0.8mm로 줄여 강도를 유지하면서 경량화를 실현했습니다. 동시에 튜브 직경의 점진적인 변화는 다양한 위치에서 일치하는 강성과 탄성을 최적화합니다.

일반적인 무게: 성인용 도로 자전거 티타늄 프레임의 무게는 약 1.3~1.6kg으로, 동일한 강도의 강철 프레임보다 30%~40% 가볍고, 고급-알루미늄 프레임보다 10%~20% 가볍습니다. 최상위-티어 카본 프레임보다 약간 무겁지만 내구성과 수명이 훨씬 뛰어납니다.

2. 포크 시스템

견고한 포크 레그: 고급-고급 티타늄 합금 견고한 포크는 Gr5 정밀-캐스트 포크 숄더 및 조향 튜브와 결합된 Gr9 심리스 튜빙 포크 레그를 사용하여 충격 흡수 탄력성과 조향 강성을 모두 제공하므로 자갈 자전거 및 장거리 여행 자전거에 선호되는 구성입니다.-

스티어링 튜브: 일부 산악 자전거 포크는 탑 튜브(스티어러 튜브)에 티타늄 합금 튜브를 사용하여 무게를 줄이고 피로 수명을 향상시킵니다.

3. 싯포스트/시트포스트
티타늄 합금 시트포스트는 애프터마켓에서 널리 사용되는 부품입니다. 티타늄 합금의 탄성 특성을 활용하여 약간의 변형을 통해 도로 진동을 흡수할 수 있어 장거리 라이딩 시 엉덩이의 불편함을 크게 줄일 수 있습니다. 동급의 알루미늄 합금 시트포스트에 비해 무게가 약 20% 가벼우며, 땀이나 비로 인해 부식되지 않으며, 수명 기간 동안 페인트가 벗겨지거나 녹슬는 문제도 없습니다.

4. 핸들바 조립(배럴 크로스바, 스템)
티타늄 합금 바 레일은 얇은-벽의 티타늄 튜브로 제작되어 노면에서 손으로 전달되는 고주파 진동을-필터링하여 장거리 라이딩 시 손의 저림 현상을 줄여줍니다. 탄소 섬유 바 레일에 비해 충격-저항성과 낙하 저항성이 더 뛰어나고{4}}충돌 시 파손 가능성이 낮으며 오프로드 및 장거리-모험 라이딩에 더 적합합니다.

5. 기타 관형 구성요소

휠: 일부 고급 림은{0}}관형 림에 롤링 및 용접된 티타늄 합금 시트를 사용하여 초경량화와 내충격성의 균형을 유지합니다. 티타늄 합금 스포크 캡은 또한 일반적인 경량 수정 구성 요소입니다.

하중{0}}지탱 구성요소: 여행용 자전거 랙과 펜더 브래킷은 티타늄 튜브로 제작되어 자전거의 전체 무게를 크게 줄이는 동시에 하중 지지 강도를 보장합니다.-

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