自行车车架材料冷知识：铝、钢、钛、碳纤维各不相同
自行车车架材料冷知识：铝、钢、钛、碳纤维各不相同
在自行车的世界里，车架材料的选择往往决定了骑行的体验。从传统的钢架到现代的碳纤维，每种材料都有其独特的魅力和局限。本文将带你深入了解铝、钢、钛、碳纤维这四种主流车架材料的特点，帮助你根据自己的需求做出最佳选择。
对于任何类型的自行车来说，钢架都是一个不错的选择
钢架：经典与耐用的完美结合
钢架自行车以其坚固耐用而著称。钎焊所需的温度比焊接更低，因此钢的性能改变可能会较小，从而形成更坚固的接头。新款钢架的管材形状比老款的圆形截面更加多样化。
Reynolds自1898年以来一直生产钢管车架
大多数注重性能的钢架自行车都是由铬钼钢打造而成，在廉价的低端车架上还可以看到高强度钢。不同成分的钢架具有不同的性能。雷诺531是一种用于自行车车架的经典合金，531指的是合金中锰、碳和钼的比例。
虽然铝架和碳架现在更受欢迎，但钢架爱好者仍然热爱原始的车架材质
钢的主要缺点是重量和成本。它比铝更重、量产成本更高，这确保了铝仍然是当今大多数金属自行车车架的首选。然而，虽然钢比铝密度更大（也更重），但它也更结实、更耐用。这意味着车架制造商可以使用更小管径、更薄管材以保持所需的车架刚性水平，但偏重的事实依然存在。
与铝和碳纤维不同的是，如果意外受损，它也可以（相对）容易地修复好。同样，钢也有疲劳极限——它可以无限次承受低于疲劳极限的应力而不会带来故障，而铝会随着时间的推移而产生金属疲劳。
钢架仍然是旅行自行车和长途自行车的主流之选
钢自带的天然属性也可以带来“弹性”（即：舒适）的骑行体验，即使它与铝的刚度重量比例并不匹配。基于这些原因，钢是精品和定制自行车以及旅行自行车、长途自行车的主流之选，因为重量不大重要。更关键的是它的耐用性和使用寿命，使得钢比钛更具价值。
也就是说，除非由不锈钢打造而成，否则钢架需要上漆以防由外部引起的腐蚀，并且也可以在管材内部上漆以防生锈。
钢制自行车车架的优点
- 结实、耐用、耐疲劳
- 维修成本低
- 骑行舒适度高
- 比钛合金便宜
钢制自行车车架的缺点
- 比较重
- 比铝贵
- 管材形状不如铝管多样化
- 如果维护不当会导致腐蚀
钛架：高端与耐用的完美结合
钛金属通常被视为一种高端选择，其中一部分原因是它带来的骑行质感和成本，以及钛自行车经常被吹捧为“终身自行车”。大多数金属在可能失效之前都会有一定数量的负载循环。钛对于反复受力等方面具有更强的弹性，这意味着成熟的车架制造商可以打造出更轻、更合规的车架，还避免了发生故障的风险。
钛作为车架材料具有永恒的吸引力
与铝架和钢架一样，钛架也是采用合金的方式打造，车架制造商也会提供不同的等级让你选择。AL3 2.5V合金（含3%铝和2.5%钒）是钛车架最常用的等级。6AL 4V管材明显更结实，因此更难被打造。偶尔也会用于高性能车架或者对刚性有着硬性需求的局部区域，譬如在头管和五通处。
例如，Enigma在其高性能自行车中使用硬度更高、等级更高的6AL 4V合金（也称为五级钛），而不是在其更符合标准的Etape车架组中使用3AL 2.5V合金（或九级钛）。钛合金还具有高度抗疲劳性，这意味着它们可以减震且不会形变。例如，Moots利用钛合金的柔性在其Mountaineer和Routt YBB车架组的后上叉位置打造出避震系统以实现减震。
最新款的钛合金车架可带来结实、竞速的骑行体验
对于自行车车架来说，钛比其他金属具有明显的优势。它的密度比钢低，因此车架组可以更轻，同时仍然具有更厚的管壁。钛管的重量是相同抗拉强度钢管的一半。这使得钛架难有凹痕，且由于钛不会被腐蚀，车架不需要喷漆，因此划痕和磕碰并不是个问题。尽管钛车架没有理由不做喷漆，但钛架那经典的原始表面看起来就很棒。
另一方面，根据Enigma的Lambert的说法，钛比钢更难加工。他说：“你必须非常小心地控制焊接过程的清洁度，特别是在Enigma会使用到氩气保护以防止被氧化。”
这样的细节怎会有理由不喜欢
过去，可用的钛管组很少，而且它们并不是专门为自行车设计的，这让钛合金车架给人留下了飘忽不定的印象。现在这已不成问题，因为自行车专用管材有了更多的选择，且锥管和更宽的中轴标准等设计特点也意味着钛合金车架可以设计得与使用标准一样结实。也就是说，钛合金仍然享有在优秀车架制造商手中打造出舒适骑行体验的声誉。
另一方面，钛是最昂贵的金属选项，通常比碳纤维车架的价格还要高。
钛自行车车架的优点
- 坚固、耐用、不会疲劳
- 比钢架轻
- 骑行品质
- 无需喷漆
钛自行车车架的缺点
- 加工难度高
- 轻量化不如碳纤维或高端铝
- 价格相当昂贵
碳纤维：高性能与轻量化的完美结合
自从Lance Armstrong用Trek 5500 OCLV赢得了1999年环法冠军，碳纤维就一直是高性能自行车车架的首选材料。这是有充分依据的。碳纤维是一种具有极强适应性的神奇材料，可以根据精确的要求进行微调和成型、平衡刚性、保证骑行舒适性和带来空气动力学性能。
不过，碳纤维车架也有其缺点。碳纤维自行车车架价格高昂——在市场上的高端价格高达五位数——并且遭受碰撞会比其它材料打造的车架更容易受损。