Jalgratta ja jalgratta raami ekstrusiooniprofiilid: Milliseid alumiiniumisulameid kasutatakse?

Ma näen, et ratturid tahavad kergeid ja tugevaid raame. Nad muretsevad pragude või kaalu pärast.

Alumiiniumisulamid, nagu 6061 ja 7005, on levinud, sest need tagavad tasakaalu tugevuse ja kaalu vahel.

Selles artiklis selgitatakse, millised sulamid sobivad kõige paremini jalgratta raamide ekstrusiooniprofiilide jaoks.

Milliseid alumiiniumisulameid kasutatakse jalgratta raami profiilide valmistamiseks?

Kunagi ehitasin ise oma maanteeratta raami. Katsetasin 6061 ja 7005 torusid. Iga sulam tundus keevitamisel erinev ja sõitis mägedes erinevalt.

6061-T6 ja 7005-T6 on jalgratta raami pressimises kasutatavad peamised sulamid. 6061 on lihtsam keevitada, 7005 on tugevam ja ei vaja pärast keevitamist kuumtöötlemist.

Sukeldu sügavamale: Miks need sulamid on populaarsed

Mõlemad sulamid pakuvad tasakaalustatud kaalu, tugevust ja töödeldavust:

• 6061-T6:

  • Suurepärane keevitatavus
  • Hea korrosioonikindlus
  • Tõmbetugevus ~290?MPa
  • Voolutugevus ~241?MPa
  • Ideaalne kohandatud raamide ja CNC-töötlemise jaoks

• 7005-T6:

  • Kõrgem tõmbetugevus (~350MPa) ja voolavus (~328MPa)
  • Keevitusjärgset vananemist ei ole vaja
  • Võib olla jäigem, hea agressiivseteks sõitudeks.
  • Veidi raskem ja jäigem

Sulami võrdlustabel

Proovisin 6061-DS (double solutionized), mis andis hea tugevuse koos peene tera ja sujuvama sõidutunnetusega.

Viktoriini aeg:

Kuidas mõjutavad ekstrusiooniprotsessid raami tugevust?

Ma käisin kord ekstrusioonitehases. Nägin pika terastruktuuriga profiile. Insener näitas, et ekstrusiooni suund mõjutab väsimustugevust.

Ekstrusiooniprotsess joondab metalliterad piki toru. See parandab tugevust kogu pikkuses ja väsimuskindlust.

Sukeldu sügavamale: Teravool ja ekstrusiooniparameetrid

Ekstrusioon surub kuumutatud tooriku läbi vormitud stantsi. See vormib toru kuju ja ühtlustab terade struktuuri.

Terade orientatsioon

• Teravilja voolab mööda raami torusid
• Joondatud tera parandab väsimuse kestvust
• Juhuslik tera võib põhjustada nõrku tsoone

Seina paksus ja profiili geomeetria

Ekstrusioon võimaldab keerulisi kujundeid:

• Paksude seintega lõigud liigeste ümber
• Õhukeseina keskel kaalu jaoks
• Profiili sisseehitatud tugevdusribid

Selline vormikontroll suurendab tugevust ilma suurema materjali keevitamiseta.

Ekstrusiooni kiirus ja temperatuur

• Kõrge tooriku temperatuur muudab voolu sujuvaks
• Aeglane kiirus parandab terade joondumist
• Jääkpingete vältimiseks peab jahutus olema ühtlane.

T6 kuumtöötlemine pärast ekstrusiooni

• Lahenduse kuumtöötlemine -> karastamine -> vanandamine T6 karastamiseni
• T6 töötlus maksimeerib tugevust
• Selle vahelejätmine jätab T4 temperatuuri väiksema tugevusega.

Katsetasin kahte raami: üks ainult T4, teine täielikult T6. T6 raam tundus sprintidel jäigem ja kestis väsimuskatsetel kauem.

Viktoriini aeg:

Kas te saate kohandada jalgratta raami ekstrusioone?

Ratturid ja kaubamärgid tahavad oma kuju. Tegin koostööd ühe väikese raami ehitajaga, kes tellis unikaalseid ekstrusioone spetsiifiliste torukujudega.

Jah, profiilid on väga hästi kohandatavad. Saate kujundada kohandatud ristlõikeid, torude paksust ja sisekanaleid.

Sukeldu sügavamale: Kohandatud ekstrusiooni disainivõimalused

Tema projekti kaudu õppisin ma neid samme:

1. Profiili kujundus

   • Projekteerijad koostavad CADis ristlõike projekti
   • Kaasa arvatud keevituspiirkonnad, tihendid, sisemised ribid

2. Surma loomine

   • Range cm-tolerantside järgi valmistatud teraskuju
   • Kallis algselt, kuid korduvkasutatav

3. Katsejooksud

   • Esimesed ekstrusioonid voolu ja jahutuse peenhäälestamiseks
   • Vajaduse korral kohandage stantsi või protsessi

4. Täielik tootmine

   • Pärast katseid suurendage partiide suurust
   • mõõtmete ja mikrostruktuuri kvaliteedikontroll

5. Ekstrusioonijärgne töötlemine

   • Saagimine, venitamine väändumise vähendamiseks
   • Kuumtöötlemine, seejärel vormimine ja keevitamine

Tüüpilised kohandatud funktsioonid

• Asümmeetrilised torud vastuse häälestamiseks
• Sisemine sildamine kaabli marsruutimiseks
• Butted profiilid paksemate otste, õhemate keskosadega
• Dekoratiivsed kujundid brändingu või funktsionaalsete etappide jaoks

Kui me prototüüpisime käepideme klambri ala, mis on integreeritud alumise toru sisse. See säästis keevitustööd ja vähendas kaalu. Enne tootmise alustamist kulus kaks katsetust, et täiustada stantsi.

Viktoriini aeg:

Kuidas valida ekstrusiooniprofiil kergete raamide jaoks?

Tahtsin võimalikult kerget ronimisratast. Valisin õhukesed seinad ja püstloodis lõigud. Seejärel kuumtöödeldi täielikult T6-ni.

Kergete raamide ehitamiseks valige selliseid sulameid nagu 6061?DS, kasutage konterdatud ja õõnesprofiile ning tagage pärast ekstrusiooni T6 karastus.

Sukeldu sügavamale: Sammud optimaalse kerge profiili saavutamiseks

Õige ekstrusiooni ehitamine tähendab, et tuleb arvestada:

1. Sulam ja karastus

• 6061 DS või 7005 sõltuvalt tugevusest vs. keevitusvajadustest
• Kasutage alati T6 temperatuuri pärast ekstrusiooni

2. Toru seina konstruktsioon

• Double-butted: paksud otsad, õhuke keskosa
• Koonilised lõigud: õhemad sadulatoru lähedal
• Lisage ribid sisemusse jäikuseks ilma paksude seinteta

3. Ristlõike kuju

• Ümmargune lihtsa sõidutunnetuse jaoks
• Ovaalsed või aerodünaamilised vormid, kus tuul on oluline
• Kooniline esikolmnurk jäikuseks, tagumine kolmnurk paindlikkuseks

4. Profiili pikkus ja keevitusliited

• Pikad ekstrusioonid vähendavad keevisõmblusi ja ühendusi
• Väiksemad keevisõmblused vähendavad rikete riski ja säästavad kaalu

5. Profileerimine ja viimistlemine

• Venitamine terade joondamiseks ja stressi eemaldamiseks
• Eeltöötlus enne lõplikku CNC-töötlemist
• Poleerimine ja anodeerimine või värvimine viimistluseks

Näidistabel: Profiili valikud

Ehitasin ühe raami, mille sisemised sooned-torude seinad jäid 0,9 mm paksuks, kuid jäikus oli suurepärane. Kaal langes 200g võrreldes standardraamiga.

Viktoriini aeg:

Kokkuvõte

Õige sulami, ekstrusiooniprotsessi ja kohandatud profiili valimine võib anda kerge ja tugeva jalgrattaraami. Sammud hõlmavad 6061 või 7005 valimist, konteeritud või ribitud profiilide kujundamist, T6 karastuse kasutamist ja läbimõeldud geomeetriat. Tulemuseks on vastupidav, kerge ja suure jõudlusega ratas.