※ 引述《forcewalker (飞逝者)》之铭言： : 那请问一下这种材质(6013)目前的安全度和强度如何？ : 因为我之前虽然骑过几辆单车， : 但是对於车架材质没有太大的研究， : 很怕说管壁一碰撞就整个凹陷下去。 孩子没娘说来话长，我刚开始也觉得材质是关键，後来才知道 一个车架的强度不只是材质的问题 Orz 呃～野人献曝分享一下我的所知（底下强度跟刚性这两个名词搞不好我又会弄混@_@） 复合材料先不管，金属车架，是由金属管构成的，金属管本身有个管径，管壁 有的比较厚、有的比较薄，还有双抽处理的管壁（两端厚中间薄） 铝合金系列除了铸造系（A开头）之外，其他从1开头到7开头的都是锻造系，也 就是可以用外力锻造形状的，用在脚踏车架的管子上就是「抽」 「抽」应该说是「挤」，就是透过模具让铝合金管的管壁变薄，如下图 ████████████████ ██████◤ ◢████ <-- ████████████ ◥████ ██████◣ ████████████████ 感觉满有魄力的图 XD 中间绿色的是模具，红色的是铝合金管。铝合金管先经过热加工，然後用模具去「挤」 同时管子外面也有个模具维持管型，这样会越抽越薄越长，如果外面套的模具比较大 也可以抽出管径大管壁薄的管子来。抽完之後再冷加工。 为什麽要「抽」？ 这就跟单车车架的设计有关系了，一般单车的设计就是希望在强度跟重量间取得一个 平衡。相同管径下，越薄的越轻，越厚的刚性越好。相同管壁厚度下，管径越大的刚 性越好........ ......的意思不是我说不出话来了，而是这中间有很多不能两全其美（轻跟强）的因素 要考量，要看设计师的设计理念 比方有设计师想要用粗下管来增加强度，但又希望轻。他会经过计算跟实测弄一根管径粗 管壁薄的下管，但这根下管如果管壁太薄，那强度就有问题了，太厚又太重 另外车架不是只有管子的问题，管子还要焊接起来，接点的部分在整个结构上需要更 好的强度，所以有另外一种抽管的方式叫做「双抽」，如下图 ██████████████████ ████◤ ◥████ ◢██ ██◣ <<<█████████ █████████>>> ◥██ ██◤ ████◣ ◢████ ██████████████████ 也就是由管子的中间往两端抽，这样两端厚中间薄，厚的部分刚好拿来当接点 同样的，要多厚要多薄，也是看车架设计的需要，像是焊接的方式啦？用不用LUG ？是侵入式焊接还是另外加补强片？还是用液压成形？ 这些种种种种的考量，还必须要考虑材质本身的特性 铝合金看编号就是一头雾水，6015,6013,7015啥小的，这个是美国铝业协会〈Aluminium Association〉的合金编号方式，是四位数字，由左至右 第一位数字，代表这个合金的主要合金 纯铝 1000系 ┐ 铝锰系合金 3000系 非热处理合金 铝矽系合金 4000系 铝镁系合金 5000系 ┘ 铝铜镁系合金 2000系 ┐ 铝镁矽系合金 6000系 热处理合金 铝锌镁系合金 7000系 ┘ 第二位数字，代表纯度或微量添加元素（用来表示修改特性） 0表示原来合金，无添加修改 1表示第一次修改 2表示第二次修改 第三位与第四位数字表示不同化学成分之合金识别，除了1000系（1系的三四位数用来 纯度） 大致上各个系列的铝合金是因应不同需求在合金历史上逐渐被开发出来的，比方说最早 被开发的1050，是用来作电线的，当时（1908年）为了铺设高压电塔的电线，如果用铜 ，重量会太重。现在1015还是用在配线上。 再来是2系，2系的始祖2024在二次大战前被发明，大战期间用来作螺旋桨飞机的机身机 翼用的到现在波音客机都还在用2系铝合金，不过已经是第三代的2024A 6系跟2系被发展出来的时间差不多，主要还是大战的考量，6系在热加工的时候可以作出 比较复杂的形状 其他系的铝合金也多半为了各种不同的用途被开发出来，跟合金本身高低档没什麽关系 一般有时候会被车店老板拿出来唬烂的7075，并不是什麽「最高档的铝合金」，主要是 时势造英雄。7075这个合金1944年被创造，但大战没多久就结束了..囧，就被丢到一边 去 大战後大约十年，由於喷射与火箭引擎的发展，人类开始肖想太空跟远程飞弹，现有惯 用的2系铝合金在强度上没办法承受大引擎的拉扯，所以在1955年又把7075拿出来确定 特性，也由於7075常常用来上太空，所以有人叫这种合金叫「航太铝合金」 好回到脚踏车，事实上没有专门为脚踏车设计的铝合金，因为脚踏车没有参与世界大战 跟太空竞赛，所以脚踏车只能捡人家弄出来的现成铝合金来用 一般用来作脚踏车的铝合金包括了 2系 （书上写早期的某些车架好像会用2024A，标榜飞机合金） 5系 （5系抗腐蚀的能力很强，硬度中等，容易挤出各种形状） 6系 （容易抽挤，可以搞出很薄的管壁，容易焊接，强度中等） 7系 （超强度） 以上合金没有什麽数字高就一定好的道理，要看你怎麽设计，还有你的工法到达什麽 程度 比方说你想用7075，也要看你的机具跟技术能不能顺利挤形跟焊接。如果没办法最後 搞出很重的7075车架也是没什麽竞争力。如果6系可以抽出够用的强度跟更轻的重量 ，那两个车架一比较，就有高下之分了。 但这又跟车架的用途有关，公路车、下坡车、林道车、攀岩车等等的要求都不一样 某些用途不是很在乎重量，只要强就好，这个扯来扯去真是没完没了 ╮(╯_╰)╭ 如果把管子的成形能力加上材质的特性综合来看，就有很多组合了 抽到同样厚薄的管子，7系强度好，但需要更高的技术（也就是预算资源的投入） 但通常是6系可以抽更薄，重量上就占优势了。如果需要搞出奇形怪状的管形（什麽 梅花管、三角管、星形管、六角管），那7系搞不好就作不到（我说搞不好的意思是 我并不确定现在技术到什麽境界XD） 最後，车架不是只有管径管型跟材质这个简单，还有焊接点的处理方式，各种处理 方式都有优劣，另外谈到焊接，就有施工能力的问题了，同样平焊，有人焊得好有人 随便搞一搞。焊接事前的表面处理、焊剂焊药的剂量、焊接的过程、退火、研磨等等 都会影响到车架的牢固、耐用、骑感等等 最最後，车架还有几何的问题，头管角、座管角、後下叉角、後叉长、前叉偏移量 批哩啪啦一大堆，牵一发动全身，这些都会影响到车架的牢固、耐用、骑感等等 几何再加上管径、材质、焊接等等，可以搞出无数的变化 (￣□￣|||)a 比方座管角越大会越容易使出神的爆发力！但座管角变大，立管长度不变的状况下 ，上管就会变长，下管也会变长，越长的管子侧面的强度越差，可能就要加厚管壁 ，这样会变重，所以可能要把管径减小一点批哩啪啦问题一大堆 所以一个好的设计不单是车架几何的问题，要考虑的环节很多，而且要从设计源起 也就是用途来看，还有厂牌本身的设计理念等等都不同 简单说 车架是一个整体，材质是一部份，不过不是全部 从耐用度来看，7075也可以搞到你骑三天就坏掉（就把管壁搞到不可思议的薄，随便 焊一下），6013也可以搞到骑不坏（就整根实心管，车架重十公斤XD） 另外要强调 铝合金不是数字越高的越高档 这是我这阵子阅读资料的心得，错误也许不少（囧），就供大家参考一下 --

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