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自行车车架材料冷知识：铝、钢、钛、碳纤维各不相同
▲碳纤维真正脱颖而出是在2000年初期
碳纤维自行车车架是如何制造的？
碳纤维自行车车架由嵌入环氧树脂基质中的碳纤维层（碳纤维编织层）组成。碳纤维赋予其强度，树脂将其粘合在一起。
Glen表示“碳纤维每层的强度和重量的比值最高，但这只是一个方向。因为它是以多个角度堆叠在自行车车架上，这意味着它的强度和重量的比值略有下降，不过仍然是高于其它材料的。”
大多数车架是通过多层碳纤维/树脂材料（称为“预浸料”）制成的，车架当中的不同位置会考虑到不同的等级和方向。例如，Look表示其795 Blade车架就使用了800多种不同的预浸料打造而成。
▲在生产过程中使用烘箱来固化碳纤维车架
Glen还表示：“树脂可以赋予车架耐冲击性和抗压强度。生产预浸料的公司相对较少，而且许多车架是由第三方制造的，因此大多数车架将采用相同的树脂打造。这是自行车制造商专注的叠层技术，也让他们的车架品质不尽相同。”
掌握叠层的要点让碳纤维车架在设计时增加了另一层面上的复杂性，自行车品牌也不知道用户最终将会如何使用他们的车架。这导致碳纤维车架在一定程度上要做到过度设计，以确保它们能够承受与往常不同的负载能力。
模具成型打造还是管材拼接打造？
▲Colnago是少数在碳纤维车架上使用凸耳结构的品牌之一
一旦车架中的不同叠层被手工缠绕完成，车架就会被放置在重金属模具中并在压力下加热以将不同叠层粘合到一起。
在模具成型的车架中，每种尺寸的自行车都需要使用到不同的模具，这使得新车架设计出来后的量产成本过高。
一些定制车架的替代方案是用管材对接打造，其中预成型碳纤维管材被切割成一定的长度，然后在接口处包裹上额外的碳纤维，或者粘到碳纤维凸耳上面。Colnago C64是采用后者打造碳纤维车架的经典示例，而Condor的碳纤维车架组则采用管材拼接打造。
极少数自行车制造商会使用机器将自己的碳纤维编织成管状。BMC和Time的部分车架已经使用了这样的生产流程。
碳纤维车架有哪些特性？
▲碳纤维车架可以通过模具制成复杂的空气动力学造型
碳纤维与所有金属的一个关键区别在于，碳纤维的复合性质使其具有多向性，这意味着其物理性能在不同方向上是有区别的。
材料多向性的常见例子好比是一块木头。你可以很容易地纵向劈开它，但要横着劈开它就要难得多了。
碳纤维也是如此，这意味着不同部位的布局对于车架的骑行方式和强度至关重要。这就是为什么你会在碳纤维自行车的材料中能够反复看到“叠层”这个词被提及。
还有另外一个重要因素是所用碳纤维的模量。较高模量的纤维会更硬，但也更脆。因此即使以“高模量”销售的车架也是由不同等级的碳纤维混制而成的。更高模量的碳纤维也更昂贵，但最终得到的将是在相同强度下带来更轻的车架。
▲碳纤维是一种神奇的车架材料，但它也会有其缺点
有时你还会发现碳纤维车架中也采用了其它的材料。有一个例子就是Bianchi的Countervail技术，该技术在其许多车架中得到应用。将一层具有弹性的粘合材料集成到碳纤维叠层中，Bianch表示这有助于抑制路面颠簸。
鉴于自行车品牌倾向于盛赞自家无人能及的高端碳纤维车架，碳纤维的优点当然是众所周知了。
能够仔细调整车架每个部位的特性，意味着碳纤维车架的设计可以满足自行车的特定要求以及其设计的骑行种类。
碳纤维可用于制造极其轻量且极其硬朗的车架，可以选择将碳纤维包裹成复杂的空气动力学管状的同时，仍能顾及到骑行品质和舒适性。
并不都是好消息
不过，这也会让你付出代价的。而且碳纤维并不是能够替代廉价的车架的最佳选择，更便宜的铝制车架可以以最少的钱获得类似或更好的骑行体验。
与金属车架相比，碳纤维的另一个缺点是它无法钻孔或攻丝以提供螺纹让组件安装。这意味着通常必须将轴承推入车架中，或者需要添加金属垫片来安装螺纹轴承。
尤其是压入式中轴，以吱吱作响而出名。而金属垫片会增加自行车的重量，如果做得不好，还可能会带来校准难题。
▲碳纤维车架受到碰撞后会很容易损坏
碳纤维也很容易会被压碎，因此在尾勾等部位非常容易受损。这就是为什么碳纤维自行车通常搭配用于安装筒轴的金属筒轴杆，或是在这些部位内嵌了金属保护块。
撞击和巨响还会对车架管材内部造成损坏，这种损坏从外部可能看不出来，很有可能会导致车架意外断裂。如果碳纤维车架遭受过撞击或者严重碰撞，应该在再次骑行之前对其进行检查，可能需要使用到超声波或X射线来检查车架内部的损坏情况。
如果碳纤维车架确实损坏了，回收的选择非常有限，而金属车架则很容易被回收利用。特别是钛的价值意味着它不太可能会最终被送进垃圾填埋场。
碳纤维自行车车架的优点
·优异的刚度重量比
·可塑性非常强
·可模制成空气动力学管状
碳纤维自行车车架的缺点
·价格非常昂贵
·容易遭受磨损和遭到碰撞后容易损坏
还有其它哪些自行车车架材料可供选择？
▲竹质车架的自行车？你敢信！
虽然铝、钢、钛和碳纤维是迄今为止自行车车架最常用的材料，但也有一些较为罕见的选择。
偶尔还会看到被描述为钪的车架。然而，这种元素太罕见了，无法用于整个自行车车架。钪车架实际上是一种含有少量钪和其他金属的铝合金，因为钪含量可以提高合金管的强度。
一些自行车和自行车零件是由镁合金制成的，并且它一直存在着卷土重来的威胁。镁合金比铝更轻，也更结实，但硬度较低。它在20世纪90年代初达到了鼎盛时期，当时的Kirk Precision自行车车架参加了环法比赛。Pinarello Dogma直到2006年才采用镁合金打造，Vaast还生产了一系列镁合金车架，包括Vaast A/1砾石自行车。
天然材料在自行车车架中占有一席之地，有些品牌还销售用竹子打造车架的自行车。车手们表示，它很舒适，也可以很好地抑制路面颠簸。但它导致整车重量相比会比其它材料打造的要重一些，尽管竹子管材有着良好的生态资源，但它们可能需要用到凸耳和树脂来稳固，而这样就对环境不太友好了。
亚麻纤维也被用作自行车车架材料的一部分，通常与碳纤维结合使用。因为据称它比单独的碳纤维抑制路面颠簸要更好。它被用于LOOK 765耐力公路车系列，并且在2000年中期被用于为传奇车手Johan Museeuw打造的一系列自行车中。
责任编辑：Leorao
本文来源大家都说
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三对接看的我一愣一愣的……难道不是应该叫抽管么？
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铝架买的是涂装费，钢架买的是设计感，钛架买的是材料费，碳架买的是工时费
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现在是铝架瓜车，老了买一辆不锈钢。。哈哈
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说内心深处的话一一我还是选择铝合金车架的综合······
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钢架恒久远，一辆永流传
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